在混凝土现场施工工程中,由于砂、石含水率波动、计量偏差等问题导致混凝土的水胶比易发生波动,从而导致混凝土硬化后的性能出现波动。当前的混凝土质量控制方法主要通过现场留样或实体钻芯取样的性能测试方法来判断是否达到设计指标要求,此方法具有明显滞后性和局限性,一旦现场混凝土性能不能达到设计要求,相关的补救措施有限。针对此问题,本文研究了现场施工过程中混凝土拌合物性能的准确、便捷测试的技术途径,建立了混凝土拌合物水胶比与不同类型硬化混凝土抗压强度和氯离子扩散系数之间的关系,基于混凝土设计配合比提出了在混凝土浇筑前即可对其硬化后性能进行预测的模型,进而探索了一种现场混凝土质量超前控制方法,并将其在实际工程中进行应用研究和验证。本论文的主要工作和取得的主要成果如下:(1)对比研究了高性能混凝土综合性能测试仪、新拌混凝土单位用水量测定仪(W-Checker)两种不同新拌混凝土性能测试技术的机理和应用效果,提出了基于体积平衡法的W-Checker在进行施工现场新拌混凝土性能测试时具有良好的适用性、时效性和准确性。(2)针对不同强度等级、不同胶凝材料组成的混凝土,通过波动水胶比和硬化混凝土抗压强度、氯离子扩散系数的测试,分别建立了混凝土拌合物测试水胶比与硬化混凝土28d、56d龄期时的抗压强度之间的定量关系以及测试水胶比与硬化混凝土28d、56d龄期时的氯离子扩散系数之间的定量关系,对比分析提出了相应的硬化混凝土性能预测模型。(3)针对不同水胶比和不同胶凝材料组成的混凝土,采用显微硬度测试和偏光显微镜观察研究了混凝土界面过渡区性能,从界面过渡区性能的差异方面分析了混凝土水胶比及胶凝材料组成对硬化混凝土抗压强度、氯离子扩散系数影响的机理,在一定程度上为硬化混凝土性能预测提供了依据。(4)结合新拌混凝土水胶比精确监测和硬化混凝土性能预测模型,针对已知混凝土配合比的情况下,提出了一套工程施工现场在混凝土浇筑前即可对硬化混凝土性能进行预测的超前质量控制方法。并基于港珠澳大桥沉管混凝土工程现场将该方法进行应用,取得了良好效果。