混凝土结构修补，传统方法是浇筑新混凝土前先将表层碳化的老混凝土彻底清除。清除碳化老混凝土层的工作既费时又费工，严重影响了修补工程的施工进度，如果能在不清除混凝土碳化层，而直接在其上浇筑新混凝土进行修补，就能节约大量人力和物力。这样就必须要求新混凝土与碳化混凝土形成的粘结面具有可靠的力学性能与耐久性能，因此本文主要做了如下内容:　　 (1)通过试验研究了新混凝土与碳化混凝土粘结的力学性能及随龄期的变化规律。试验结果表明:新老混凝土粘结强度较新、老混凝土本体的强度低;老混凝土的碳化可以提高新老混凝土的粘结强度;随着龄期的延长，新老混凝土的粘结强度也在增长;龄期较短时，水泥浆界面剂的效果要优于硅灰浆界面剂，当龄期达到180d时，硅灰浆界面剂的效果要优于水泥浆界面剂。　　 (2)通过试验研究了新混凝土与碳化混凝土粘结的抗渗性能，分析了水泥浆界面剂、硅灰浆界面剂、减水浆界面剂、减缩浆界面剂和膨胀浆界面剂对新老混凝土粘结抗渗性能的影响，并探讨了其作用机理。结果表明:新老混凝土复合粘结层的渗透性远远大于新、老混凝土本体的渗透性;使用硅灰浆界面剂时，新老混凝土粘结的抗渗效果最优;使用硅灰浆界面剂和减水浆界面剂时，在碳化老混凝土上直接浇筑新混凝土能够保证复合粘结层的抗渗性能，甚至优于清除碳化层再浇筑混凝土的抗渗性能。　　 (3)通过试验研究了新混凝土与碳化混凝土粘结的抗冻性能，分析了水泥浆界面剂、硅灰浆界面剂和膨胀浆界面剂对新老混凝土粘结抗冻性能的影响。结果表明:新老混凝土粘结面是一个抗冻薄弱面;使用水泥浆界面剂和膨胀浆界面剂时，老混凝土的碳化可以提高新老混凝土粘结的抗冻性能;使用膨胀浆界面剂时，新老混凝土粘结试件的抗冻性能最优，使用水泥浆界面剂的次之，使用硅灰浆界面剂的最差。　　 (4)通过试验研究了新混凝土与碳化混凝土粘结的约束收缩性能，分析了老混凝土碳化及水泥浆界面剂、硅灰浆界面剂、减水浆界面剂、减缩浆界面剂和膨胀浆界面剂对新老混凝土粘结的约束收缩性能的影响规律，并进一步分析了新老混凝土粘结面的收缩作用力及新混凝土横截面上的应力分布。