【2026/02/11】【论文发表】祝贺 杜鹏聪 同志 的论文被《Developments in the Built Environment》期刊录用

Pengcong Du, Renyu Geng, Jinming Jiang* , Huiliang Zhang, Jianwei Sun,Bin Du, Yanbo Zhang, Ruiyan Yu, Xuguang Wang, Weijun Gao

Utilization of ultra-fine fraction of gold tailings in autoclaved aerated concrete: Effects of mix design on mechanical properties and microstructure

https://doi.org/10.1016/j.dibe.2026.100882

金尾矿超细组分因粒径细小、比表面积大且黏土含量高，难以实现资源化利用。本研究提出一种新型节能利用方法：直接将 300–12000 目的金尾矿超细组分（UGT）作为硅质原料，替代蒸压加气混凝土（AAC）中的石英砂，从而省去能耗较高的球磨工序。本研究系统探究了石灰水泥比、钙硅摩尔比、水固比、铝粉掺量等关键配合比参数对浆体流变性能、力学性能及微观结构的影响规律。在最优配合比条件下，所制备的金尾矿超细组分蒸压加气混凝土（UGT-AAC）抗压强度达 4.33 MPa，干密度为 587 kg/m³，满足 A3.5、B06 等级标准要求。微观结构分析表明，材料强度发展主要依赖于托贝莫来石与水化硅酸钙凝胶形成的致密孔壁骨架结构，这一结果证实了金尾矿超细组分高值化利用的可行性。

The ultra-fine fraction of gold tailings is difficult to utilize due to their tiny size, large surface area, and high clay content. This study proposes a novel and energy-efficient approach by directly utilizing the ultra-fine fraction of gold tailings (UGT, 300–12,000 mesh) as a siliceous raw material to replace quartz sand in autoclaved aerated concrete (AAC), thereby eliminating the energy-intensive ball milling process. The effects of key mix design parameters, including the lime-to-cement ratio, calcium-to-silicon molar ratio, water-to-solid ratio, and aluminum paste dosage, on slurry rheology, mechanical properties, and microstructure were systematically investigated. Under the optimal mix proportion, the prepared UGT-AAC achieved a compressive strength of 4.33 MPa and a dry density of 587 kg/m3, meeting the A3.5 and B06 requirements. Microstructural analyses indicate that strength development is governed by a dense pore-wall skeleton formed by tobermorite and calcium silicate hydrate gels, demonstrating the feasibility of high-value utilization of UGT.

Shize Cai, Jinming Jiang* , He Wang**, Shiteng Tan, Yanbo Zhang, Ruiyan Yu,Xiaodong Wang, Koji Takasu, Weijun Gao

Environmental and economic assessment of coal fly ash flotation for sustainable unburned carbon recovery

https://doi.org/10.1016/j.dibe.2026.100882

将煤炭燃烧副产物 —— 粉煤灰（CFA）掺入胶凝材料中，是减少自然资源消耗、缓解环境压力的有效途径。尽管浮选工艺可有效降低粉煤灰中的未燃碳含量，提升其资源化利用潜力，但该过程伴随的碳排放与经济成本问题，亟需开展系统的可持续性评价。本研究以 ** 技术就绪水平 6 级（中试规模）** 的粉煤灰浮选工艺为研究对象，耦合生命周期评价（LCA）与生命周期成本分析（LCCA）方法，开展环境 – 经济权衡研究。研究摒弃传统静态建模方式，提出基于热值的经济评价（CBEV）框架，通过将市场定价机制与浮选品位 – 回收率相结合，实现对工艺参数的优化。
 
结果表明：煤油与松节油的掺量对系统性能起决定性作用；过量投加会造成经济损失，而最优投加量（每吨粉煤灰掺加 1% 煤油 + 0.1% 松节油）可实现 94.29 千克二氧化碳当量的碳收益（提升 247.70%），以及 0.986 美元 / 吨的净收益（收益率 4.69%）。敏感性分析显示，采用电动汽车可同步产生环境与经济协同效益；反之，运输距离增加 50% 虽仅使碳足迹产生小幅波动（<5%），却会导致经济收益下降 3.6%，凸显了物流优化的重要性。基于工业放大原则，本研究结果为未来工业应用提供了保守的基准数据。本研究构建了双视角评价框架，用以研判粉煤灰浮选工艺的应用可行性，并为可持续过程强化技术提供量化支撑。

Incorporating coal fly ash (CFA), a byproduct of coal combustion, into cementitious materials is a promising strategy for reducing the consumption of natural resources and mitigating environmental burdens. Although flotation effectively lowers the unburned carbon content in CFA to enhance its recyclability, the associated carbon emissions and economic costs necessitate rigorous sustainability evaluations. This study evaluates the environmental-economic trade-offs of CFA flotation at a Technology Readiness Level (TRL) 6 (pilot scale), utilizing integrated life cycle assessment (LCA) and life cycle cost analysis (LCCA). Instead of static modeling, a Calorific-Based Economic Valuation (CBEV) framework is introduced to optimize process parameters by coupling market pricing mechanisms with flotation grade-recovery. The results revealed that kerosene and turpentine oil dosages critically influenced system performance: overuse caused economic losses, whereas optimal conditions (1 % kerosene + 0.1 % turpentine oil per ton of CFA) achieved a carbon benefit of 94.29 kg CO2-eq (247.70 % improvement) and a net benefit of 0.986 USD/t (4.69 % return). Sensitivity analysis reveals that the adoption of electric vehicles yields synergistic environmental and economic benefits. In contrast, a 50 % increase in transport distance reduces economic returns by 3.6 %, despite a marginal variation in carbon footprint (<5 %), highlighting the importance of logistics optimization. Based on industrial scale-up principles, these results represent a conservative baseline for informing future industrial applications. This study establishes a dual-perspective framework for assessing the feasibility of CFA flotation and provides quantitative insights to support sustainable process intensification.

2025年12月12日，“嘉兴市城市道路劣化机理及再生循环利用模式研究”项目中期交流会议在青岛理工大学滨海人居环境学术创新中心召开。会议由项目负责人、青岛理工大学建筑与城乡规划学院教师、滨海人居环境学术创新中心低碳建筑材料实验室主任蒋金明主持，日本工程院院士、高伟俊教授出席会议并致辞。来自长三角（嘉兴）城乡建设设计集团有限公司及青岛理工大学建筑与城乡规划学院等相关学院和科研团队的专家学者参加了会议。

会议现场

该项目依托青岛理工大学在城市基础设施与低碳材料领域的科研优势，由建筑与城乡规划学院牵头组织实施，联合地方设计与工程单位，围绕嘉兴地区湿润气候条件、软土地基特征和交通荷载增长等现实问题，系统开展城市道路劣化机理与再生循环利用关键技术研究。中期阶段，项目团队已完成区域地质、气候与交通等基础数据的系统整理分析，初步梳理了影响城市道路服役性能的主要因素及其作用路径，为后续研究奠定了坚实基础。

在材料研究方面，项目团队围绕再生材料在湿润软土道路中的应用开展了阶段性探索，从材料结构特征和工程适应性等角度形成了一批具有工程潜力的技术思路，为改善道路基层材料性能提供了新的研究方向。

在交流环节中，长三角（嘉兴）城乡建设设计集团有限公司副总经理姚忠民、副总工陈建生、市政园林院副院长邱玲等与会专家对项目阶段性成果给予肯定，并就进一步深化机理研究、强化工程适用性验证及加快成果转化提出了指导意见。会议明确，下一阶段将继续依托校企协同机制，持续完善技术体系，推动科研成果向实际工程应用延伸。

参观低碳建筑材料性能实验室

会议最后，项目负责人对下一阶段研究工作安排进行了说明。与会人员一致认为，应充分发挥建筑与城乡规划学院在城市基础设施与城乡建设领域的学科优势，依托校企协同平台，持续推进科研成果向工程实践转化，形成具有区域适应性和推广价值的低碳道路建设技术体系。

该项目的顺利推进，有望为嘉兴及类似湿润软土地区城市道路建设与更新提供科学支撑和技术储备，助力城市基础设施绿色、低碳和高质量发展。

Jinming Jiang* , Renyu Geng **, Pengcong Du , Huiliang Zhang，Ruiyan Yu, Weijun Gao, Xi Meng

Comparative analysis of phase change composites based on circulating fluidized bed boiler fly Ash and pulverized coal-fired boiler fly Ash: Microstructure and thermal properties

https://doi.org/10.1016/j.jobe.2025.114569

粉煤灰是煤炭燃烧产生的副产物，作为一种低成本、热稳定性良好的载体，用于制备定形复合相变材料（SSCPCM）已受到广泛关注。然而，不同类型粉煤灰对复合材料性能的影响尚未得到系统对比研究。本研究旨在对比循环流化床粉煤灰（CFBFA）与煤粉炉粉煤灰（PCFFA）对定形复合相变材料微观结构及热学性能的影响。本研究中，研究人员对循环流化床粉煤灰和煤粉炉粉煤灰分别进行浮选、氢氧化钠活化及盐酸处理，随后以其为载体负载月桂酸 – 硬脂酸（LA-SA）共晶相变材料。通过扫描电子显微镜（SEM）、比表面积（BET）分析、X 射线衍射（XRD）、差示扫描量热法（DSC）及热重（TG）分析，对复合材料的结构与热学行为进行表征。结果表明：经氢氧化钠活化的循环流化床粉煤灰，尤其是浮选活化粉煤灰（MCFBFA），具有介孔结构与高比表面积，可实现相变材料的高效封装，其潜热值超过 84 J/g，且相变温度区间狭窄；相比之下，以煤粉炉粉煤灰为基材的复合材料结构致密、孔隙连通性有限，潜热值显著偏低，均低于 65 J/g。所有定形复合相变材料均表现出良好的热稳定性，起始分解温度均高于 120 ℃。上述研究结果证实，以浮选活化循环流化床粉煤灰为基材的复合材料与有机相变材料的相容性更优，在高效建筑储能领域展现出强劲的应用潜力。

Fly ash (FA), a byproduct of coal combustion, has attracted attention as a low-cost and thermally  stable support for shape-stabilized composite phase-change materials (SSCPCM). However, the influence of different FA types on composite performance has not been systematically compared. This study aims to compare the effects of Circulating Fluidized Bed Boiler Fly Ash (CFBFA) and Pulverized Coal-Fired Boiler Fly Ash (PCFFA) on the microstructure and thermal properties of SSCPCM. In this study, CFBFA and PCFFA underwent flotation, NaOH activation, and HCl treatment, and were then used to support a lauric acid-stearic acid (LA-SA) eutectic phase change material. The structural and thermal behaviors were characterized using scanning electron microscopy (SEM), Brunauer-Emmett-Teller (BET) analysis, X-ray diffraction (XRD), differential scanning calorimetry (DSC), and thermogravimetric (TG) analysis. The results show that NaOH activated CFBFA, particularly its floated form (MCFBFA), provides a mesoporous structure and high surface area that allows for efficient PCM encapsulation, achieving latent heat values exceeding 84 J/g and narrow phase-change temperature ranges. In contrast, the PCFFA-based composites exhibited dense structures, limited pore connectivity, and significantly lower latent heat values below 65 J/g. All SSCPCM exhibited thermal stability, with decomposition onset temperatures above 120℃.These findings demonstrate that MCFBFA-based composites offer.superior compatibility with organic PCM and strong potential for high-efficiency building energystorage applications.

Shiteng Tan , Jinming Jiang * , Yuang Guo * , Hao Tang, Yali Gao, Shize Cai, Pei Li,Chao Liu *

Gender differences in sleep quality under summer thermal conditions: a case Study in a Qingdao dormitory

https://doi.org/10.1016/j.dibe.2026.100882

热环境对睡眠质量具有显著影响，然而寒冷气候区夏季真实环境下的性别差异仍未得到充分探究。本研究于 2024 至 2025 年夏季，在中国青岛高校宿舍内开展现场试验，共招募 30 名健康受试者（男性 15 名、女性 15 名）。研究持续监测室内空气温度、相对湿度与二氧化碳浓度，并通过 iButton 传感器和 Fitbit 手环记录平均皮肤温度及各项睡眠质量指标；在入睡前和起床后，对受试者的主观热感觉与热偏好进行评价。数据分析采用 t 检验及含交互项的多元回归方法。
结果显示：夜间全程女性平均皮肤温度（34.62℃）高于男性（34.42℃），且在试验阶段 Ⅰ（温差≈+0.87℃）与试验阶段 Ⅲ（温差≈+0.02℃）中，女性所需的中性温度均更高。室内空气温度每升高 1℃，男性深睡时长减少 9.23 分钟，女性深睡时长减少 10.58 分钟；相对湿度升高会导致女性入睡后觉醒时间增加（+1.14 分钟 / 相对湿度百分比），使男性快速眼动睡眠时长缩短（-1.80 分钟 / 相对湿度百分比）。
研究结果揭示了夏季空调环境下睡眠过程中存在性别特异性的热舒适差异，该成果对节能型室内气候调控及个性化睡眠环境设计具有实际指导意义。

Thermal environments significantly influence sleep quality, yet gender-related differences under real summer conditions in cold climate zones remain underexplored. The present study conducted a field experiment in university dormitories in Qingdao, China, involving 30 healthy adults (15 males, 15 females) during summer 2024 and 2025. Indoor air temperature(Ta), relative humidity(RH), and CO₂ levels were continuously monitored, while mean skin temperature (MST)and sleep quality indicators were recorded using iButton sensors and Fitbit wristbands. Subjective thermal sensation and preference were assessed before sleep and after awakening. Statistical analysis included t-tests and multiple regression with interaction terms. Results showed that females had higher MST (34.62 ◦C) than males (34.42 ◦C) throughout the night and required higher neutral temperatures in Experimental Periods I (ΔT ≈ +0.87 ◦C) and Experimental Periods III(ΔT≈+0.02 ◦C). An increase of 1 ◦C in indoor Ta reduced deep sleep duration by 9.23 min for males and 10.58 min for females. Higher RH was associated with increased wake after sleep onset in females (+1.14 min/%RH) and reduced rapid eye movement duration in males (–1.80 min/%RH). These findings highlight gender-specific thermal comfort differences during sleep under air-conditioned summer conditions, with practical implications for energy-efficient indoor climate control and the design of personalized sleeping environments.

10月14日上午，《大掺量细粒级金矿尾砂蒸压加气混凝土墙板的制备与性能研究》课题结题报告会在滨海人居环境学术创新中心305会议室顺利召开。山东金都环保工程有限公司与青岛理工大学的专家学者齐聚一堂，在热烈而喜悦的氛围中，共同见证了这一科研项目的圆满收官。

会议由研究生杜鹏聪作结题汇报，从研究意义、试验方法到成果创新与工程应用，全面展示了团队在细粒级金矿尾砂替代石英砂制备蒸压加气混凝土墙板方面的突破性进展。成果不仅揭示了尾砂在材料中的作用机理，还形成了可推广的工艺参数和操作规范，为绿色建材提供了新路径。

山东金都环保工程有限公司总经理王旭光在会上对项目成果给予高度评价。他指出，研究成果已经应用到企业生产，并稳定运行近一个月，不仅节约了生产成本，取得了可观的经济效益，更实现了尾砂的大量消纳，产生了显著的社会效益。这一合作方向符合“绿水青山就是金山银山”的理念，企业正式同意项目结题，并期待在未来继续携手推动固废资源高值利用。

作为课题负责人，我中心教师蒋金明在会上感谢企业的高度认可，并对团队师生的辛勤付出表示肯定，表示我们将继续秉持”百折不饶，刚毅厚重，勇承重载“的理工精神做好科研和社会服务。他带领的团队长期专注于固废再生利用和低碳建材研究，在尾砂、粉煤灰等大宗固废的资源化利用方面成果丰富。他表示，科研不仅要“做出来”，更要“用得上”，未来将带领团队继续在产学研结合中不断突破，让更多成果走向工程应用。

建筑与城乡规划学院副院长孟曦教授在总结发言中感谢企业对学校科研的信任与支持，并表示学校将一如既往加强校企合作，推动科研成果在绿色建材和低碳发展领域的转化与推广。同时，他特别强调，在科研奖励申报和后续合作中，将进一步突出本项目在碳减排和资源循环利用中的价值。

会议中，研究生吴晓灵还汇报了“金矿尾砂制备气凝胶保温材料的可行性”，为未来研究方向带来了新的启发。参会人员围绕成果应用、合作拓展展开了热烈讨论，进一步明确了新的合作课题与发展目标。

此次结题会不仅总结了一段科研历程的收获，也为未来合作拉开了新的序幕。校企双方一致表示，将继续携手探索绿色建材创新与固废资源高值利用的新路径，共同开创可持续发展的新篇章。

结题报告会现场

项目组研究生杜鹏聪同学汇报项目成果

山东金都环保工程有限公司总经理王旭光对项目成果进行评价

2025年10月11-12日，由亚洲城市环境学会与西安交通大学联合主办，联合国教科文组织气候教育办公室、世界工程组织联合会(WFEO)、亚洲低碳设计学会国际建筑环境学会、陕西省环境科学学会、陕西省土木建筑学会、陕西省人居环境科学学会、陕西地建-西安交大土地工程与人居环境技术创新中心等单位共同协办的“第22届亚洲城市环境学会国际会议”在西安交通大学创新港校区召开。本次会议以“气候适性城市与建筑设计”为主题，汇聚了来自全球的专家学者，共同探讨如何构建更具韧性与可持续性的气候适应性城市。

研究室吴晓灵同志与刘岩同志分别在会议上发表论文演讲，其中吴晓灵同志获得最佳汇报奖，热烈祝贺！！！！！！！

研究生吴晓灵在会议上发表论文演讲

研究生刘岩在会议上发表论文演讲

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会议颁奖仪式

Jinming Jiang, Yanbo Zhang, Deao Kong, Ruiyan Yu, Shize Cai, Weijun Gao

Road Performance and Economic Benefits of Flotation-Modified Fly Ash for Stabilizing Collapsible Loess

Cement and Concrete Composites. https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2025.106159

粉煤灰（FA）可部分替代水泥改善湿陷性黄土，降低水泥用量并推动可持续建设。本研究对循环流化床粉煤灰（CFBFA）、煤粉炉粉煤灰（PCFFA）及其浮选改性品（MCFBFA、MPCFFA）进行对比，掺量为10%，20%，30%并配合5%水泥。结果表明，浮选改性显著提升力学与耐久性能，其中30% MCFBFA效果最佳：28天UCS达5.26 MPa，CBR达46.9%，冻融损失仅12.17%，在OMC+2%条件下UCS升至5.91 MPa。经济分析显示，该方案较15%水泥对照组更具成本优势，并具浮选回收价值。综上，浮选改性FA为黄土稳定化提供经济、低碳的解决方案。

Fly ash (FA) can partially replace cement to improve collapsible loess, reducing cement consumption and promoting sustainable construction. This study compared circulating fluidized bed FA (CFBFA), pulverized coal furnace FA (PCFFA), and their flotation-modified products (MCFBFA, MPCFFA), incorporated at 10%, 20%, and 30% with 5% cement. Results show that flotation modification significantly enhanced mechanical and durability performance, with 30% MCFBFA performing best: 28-day UCS reached 5.26 MPa, CBR reached 46.9%, UCS loss after eight freeze–thaw cycles was only 12.17%, and at OMC + 2% the 28-day UCS increased to 5.91 MPa. Economic analysis indicated that this scheme is more cost-effective than the 15% cement control and also provides flotation recovery benefits. In summary, flotation-modified FA offers an economical, low-carbon solution for stabilizing collapsible loess.

Jinming Jiang, Ruiyan Yu, Renyu Geng, Shaochun Li ,Weijun Gao

Rheological behavior and mechanical performance of cement paste incorporating mixed flotation-modified fly ash

Journal of Building Engineering .Rheological behavior and mechanical performance of cement paste incorporating mixed flotation-modified fly ash – ScienceDirect

循环流化床锅炉飞灰（CFBFA）与煤粉炉飞灰（PCFFA）是我国主要的两类飞灰（FA），二者在颗粒形态与反应活性方面存在差异。尽管单独使用时均存在局限性，但它们的互补特性使其具备协同应用潜力。为提升性能并去除未燃尽碳，本研究采用泡沫浮选法对CFBFA与PCFFA进行协同处理。 本研究对水泥替代率为30%–50%、CFBFA/PCFFA配比为5种（10:0至0:10）的水泥浆体进行了性能评估。结果表明：纯PCFFA浆体及CFBFA/PCFFA配比为3:7的浆体，其屈服应力均低于88 Pa，流动性能得到改善；而替代率为50%的浆体则表现出更高的阻力，屈服应力超过118 Pa。在混合飞灰替代率为30%时，浆体的抗压强度达到最高，且高于纯CFBFA浆体。配比为1:1的混合飞灰（S5-M5）表现出显著的火山灰活性，能有效消耗氢氧化钙（Ca(OH)₂）并促进致密微观结构的形成。 X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、热重分析（TG）及压汞法（MIP）测试结果，证实了混合飞灰体系的协同水化行为。本研究为经浮选改性的混合飞灰提出了合理利用策略，该策略既可提升性能，又能推动混合飞灰在低碳建筑领域的可持续利用。

Circulating fluidized bed furnace fly ash (CFBFA) and pulverized coal furnace fly ash (PCFFA) are the two major types of fly ash (FA) in China, differing in particle morphology and reactivity. Although each has limitations when used alone, their complementary properties offer synergistic potential. To improve the performance and remove unburned carbon, CFBFA and PCFFA were co-processed via froth flotation. This study evaluated cement pastes incorporating five CFBFA/PCFFA ratios (10:0 to 0:10) with 30–50 % cement replacement. The results showed that pastes with pure PCFFA and a 3:7 CFBFA/PCFFA mix achieved yield stress values below 88 Pa, indicating improved flowability, while 50 % replacement mixes exhibited higher resistance, with values exceeding 118 Pa. The highest compressive strength was obtained at 30 % replacement with blended FA, surpassing that of the pure CFBFA. A 1:1 blend (S5-M5) showed significant pozzolanic activity, effectively consuming Ca(OH)2 and promoting dense microstructure formation. XRD, SEM, TG, and MIP analyses confirmed the synergistic hydration behavior of the mixed ash systems. This study proposes a rational use strategy for flotation-modified FA blends that promotes both performance enhancement and sustainable FA utilization in low-carbon construction applications.