水泥路面起砂处理可以将新老混凝土粘结机理研究转变为强度薄弱过渡区粘结机理研究，下面从宏观和微观两个方面来分析:

(1.新老混凝土界面粘结宏观机理

水泥路面起砂处理宏观上，新老混凝土界面粘结强度依靠以下两部分粘结力:

(1)老混凝土表面粗骨料与新铺混凝土中水泥浆的粘结。在没有其他杂物的情况下，老混凝土粘结表面凸出的粗骨料和新铺混凝土水泥浆之间的粘结力与新铺混凝土粗骨料和水泥浆的粘结力基本相同。因此，只要新铺混凝土配合比合适，老混凝土表面粗骨料洁净，这种粘结强度就能达到新铺混凝土强度。

(2)老混凝上表面水泥石与新铺混凝土中水泥浆的粘结。由于上下层新老混凝土存在收缩应变差，老混凝土表面水泥石与新铺棍凝土水泥浆的粘结力，低于新铺混凝土中水泥浆的强度。另外，老混凝土表面水泥石上有很多微空隙(包括较大的气泡空隙、毛细孔隙和各种裂缝)，大部分空隙非常小，新铺混凝土水泥浆中的水泥颗粒无法进入，造成了这些空隙集中出现在粘结面上，降低了老棍凝上表面水泥石与新铺混凝土中水泥浆的粘结力。

2.新老混凝土界面粘结微观机理

水泥路面起砂处理微观上讲，在水泥混凝土中，由于水泥的化学胶凝作用，沙、石被胶结成一体，形成了水泥混凝土。在新老混凝土粘结面强度薄弱过度区内，老混凝土表面水泥水化过程已经基本完成，表面己经失去活性，新老混凝土的粘结主要依靠新铺混凝土中的水泥浆来实现与老混凝土粘结。新老混凝上之间的粘结力由机械啮合力(新老混凝土晶体互相交互抱和形成)和范德华力(分子间引力)而构成。

但是，这种粘结连接作用力较弱，因此新老混凝土粘结面呈叠层结构。通过扫描电镜发现，老混凝土界面确有一疏松多孔的“薄弱过渡层”，对粘结强度起决定性作用。该过渡层从老混凝土界面开始，深入新混凝土之中。

此外老混凝土具有亲水性，修补时其表面形成一层水膜，这层水膜降低了新老混凝土粘结力。新铺混凝土浇筑到老混凝土表面后，在老混凝土表面首先形成几微米厚的水膜，水泥粒子的分布密度在紧贴老混凝土表面处几乎为零，离表面距离越远，其分布密度也增大，水泥水化释放出的各种离子依活性高低先后进入界面水膜区域。普通硅酸盐水泥最先形成水泥水化产物晶核Ca(OH)2和AFt，由于扩散到水膜内离子浓度较低，相应过饱和度不高，故晶体生长速度大于成核速度，且有充分的空间让晶体生长，故在此区域内，水化产物晶体粗大，网络结构较为疏松，导致大尺寸钙钒石和氢氧化钙品体数量显著增加，粘结力降低。水泥路面起砂处理疏松多孔薄弱过渡层使新老混凝上晶体接触面积减小，机械啮合力和范德华力都降低，因此界面粘结强度较低。

显然，如能增加老混凝土表面粗糙度，则新老混凝上晶体接触面积就会增大，新老混凝土间机械啮合力和范德华力就会增大，粘结强度就会提高。同样，如果使用界面剂减少薄弱过渡层内粗大晶体含量，则过渡层内晶体接触面积也会增大，品体间机械啮合力和范德华力也会增大，从而提高粘结强度；另外，界面剂能够浸入老混凝土微裂缝和微孔隙中，增大界面粘结面积，提高界面机械啮合力，也能增大界面粘结强度。