混凝土广泛应用于各类基础设施建设工程中,并因空气中CO2发生碳化作用。为了探究偶然动荷载作用下长期暴露在空气中的混凝土动态力学性能,利用碳化箱对混凝土试件进行3d、7d、14d、28d碳化模拟,并通过直径50mm分离式Hopkinson压杆装置开展冲击压缩与劈裂试验,研究不同碳化龄期与不同冲击气压混凝土试件的应力应变与破裂破碎特性,分析了试件动态峰值应变、动态弹性模量、动态抗压和抗拉强度、破碎块度随碳化龄期的关系。研究取得以下成果:(1)在压缩试验中:相同的冲击气压下,随着碳化龄期的增长,混凝土试件的动态抗压强度、弹性模量呈线性增加,峰值应变呈线性减小,试件破坏形态呈劈裂拉伸破坏且大粒径碎块占比从60%左右上升到90%左右,增加了近30%;相同的碳化龄期下,随着冲击气压的增长,峰值应力和峰值应变都会逐渐增大,试件大粒径碎块占比减小了 3%左右。(2)在劈裂试验中:相同的碳化龄期下,峰值应力和峰值应变都随着冲击气压的不断增大而逐渐增大,试件的破碎程度也不断增大,大粒径碎块占比减少了2%左右;相同的冲击气压下,随着碳化龄期的增大,混凝土的抗拉强度和弹性模量也随之增大,但峰值应变却逐渐减小,试件的破碎程度反而越小,大粒径碎块占比从75%左右上升到95%左右,增加了近20%,动态抗拉强度较高。(3)在压缩和劈裂试验中都表明:在不同冲击气压、相同碳化龄期下,混凝土试件的入射能、反射能和透射能随着时间的增加而逐渐增大;在不同碳化龄期、相同冲击气压下,混凝土试件的入射能、反射能和透射能也随着时间的增加而逐渐增大。50μs前,入射能增速缓慢;50μs后,入射能快速增长到峰值并保持平稳,能量吸收率大多在10%～40%之间。图[43]表[12]参[73]