混凝土的冻融破坏是影响混凝土耐久性的重要因素,目前对于冻融破坏的评价手段主要是质量损失率和动弹性模量,这两种方法都有其局限性且无法了解材料内部实际的损伤情况,综合已有对冻融破坏机理的研究可以发现冻融破坏的本质是内部孔隙水在降温时发生冻结膨胀和运输所造成的基体变形和开裂。因此冻融变形的监测对混凝土冻融破坏的机理、评价指标及材料改性有重要的研究意义,而冻融变形的监测手段是限制其深入研究的重要因素。针对上述问题本文将从厚膜电阻传感器的结构设计以及不同类型砂浆冻融变形监测两个方面进行研究,主要研内容和研究结果如下:首先,对厚膜电阻传感器设计了工字型和锯齿型两种应变放大结构,利用有限元模拟探究两种结构埋入混凝土内部进行变形测试的相容性和协调性。模拟结果表明锯齿型厚膜电阻传感器能起到增强变形协调性的作用且满足传感器与被测基体的相容性;通过正交试验得出了锯齿形孔的孔径、孔距、布置范围三个参数对应变传递率的影响程度,并得出最佳结构设计方案。其次,根据设计的结构制备了相应锯齿形厚膜电阻传感器,将其埋入砂浆试件内部测试冻融变形,并将测得的结果与同条件下金属应变计测得的结果进行对比。结果表明,锯齿形厚膜电阻传感器在埋入砂浆试件内部后能够测试出冻融变形随温度变化的规律,但厚膜电阻的测试结果相比金属应变计偏小,其变形值在前10次冻融循环时与金属应变计所测得的变形值相近,随冻融循环次数的增加二者变形值的差距逐渐增大。最后,研究了普通砂浆、内养护砂浆及引气砂浆在不同冻融循环次数下内部变形的演化规律,探究了三种不同砂浆材料的抗冻性能以及基于冻融变形的砂浆寿命预测。研究表明,三种砂浆材料的冻融变形都随冻融循环次数的增加而逐渐增大,引气剂和SAP的加入能够减小砂浆的冻融变形,提高抗冻性,且前者的效果优于后者,砂浆内部极限变形与冻融循环次数线性拟合的效果较好,并且砂浆的冻融变形与其质量损失率有相似的发展规律,即随着冻融循环次数的增加二者均逐渐增大。