新老混凝土界面粘结机理比较复杂，粘结界面上既有物理作用，又有化学作用，在不同应力状态下，粘结强度形成的机理和形式各不相同.研究新老混凝土界面粘结机理首先需要分析新老混凝土界面破坏机理。

新老混凝土界面破坏机理新老混凝土粘结界面上存在一个强度薄弱过渡区，强度薄弱过渡区范围包括老混凝土路面板上表面、新铺混凝土下表面和新老混凝土粘结面。新老混凝土修补结构的剪切破坏主要发生在这个强度薄弱过渡区内，而并非仅仅出现在新老混凝土的粘结面上。

水泥路面裂缝处理产生强度薄弱过渡区的主要原因有以下3种情况:

一、老混凝土路面板经过长期使用后，在车辆荷载和环境因素(如车辆轮胎的磨耗、冲击、大气温度热胀冷缩循环作用、翘曲变形、流水冲刷等)的作用下，上层表面的老混凝土产生一定程度老化、损伤和破坏，强度和韧性降低;

二、新铺混凝土下层表面也存在强度下降的现象，新铺混凝土浇筑到老混凝土表面后，老混凝土上表面的裂缝和孔隙会吸附新铺混凝土中的水泥浆，造成新铺混凝土中水泥浆的流失，引起了新铺混凝土强度降低;

三、依据混凝土在任意时间的收缩应变计算，老混凝土经过长期使用后，其收缩应变已经变得非常小;相反，新铺修补混凝土龄期很短，收缩应变很大，因此上下层的新老混凝土之间存在收缩应变差。

水泥路面裂缝处理后新铺混凝土的收缩应变受到老混凝土粘结面的约束后，新铺混凝土的粘结表面会受到下层老混凝土施加的拉应力，同时新铺混凝土会对下层老混凝土施加压应力，新老混凝土的粘结界面上会产生收缩剪应力。由于新铺混凝土龄期很短，其抗拉强度和新老混凝土界面粘结强度都很低，很容易在新铺混凝土下表面和新老混凝土粘结面上产生微裂缝。随着时间的推移，新老混凝土粘结表面上的收缩应力逐渐增大，粘结界面的微裂缝也逐渐发展、增多，影响了新老混凝土界面粘结强度的增长。由于新老混凝土粘结界面上存在强度薄弱过渡区，修补结构的破坏主要发生在强度薄弱过渡区内。因此，新老混凝土粘结破坏机理就是强度薄弱过渡区破坏机理。