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USO DE NANOTECNOLOGÍA PARA EL INCREMENTO DE LA RESISTENCIA A 
LA HUMEDAD EN MEZCLAS ASFÁLTICAS FABRICADAS PARA LA CIUDAD DE 
BOGOTÁ D.C. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ELLERLY ALEJANDRO NAVARRO JIMÉNEZ 
LUIS FERNANDO MOJICA HERRERA 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS 
FACULTAD TECNOLÓGICA 
PROYECTO CURRICULAR DE INGENIERÍA CIVIL 
BOGOTÁ D.C. 
2021 
 
 
 
 
USO DE NANOTECNOLOGÍA PARA EL INCREMENTO DE LA RESISTENCIA A 
LA HUMEDAD EN MEZCLAS ASFÁLTICAS FABRICADAS PARA LA CIUDAD DE 
BOGOTÁ D.C. 
 
 
 
 
ELLERLY ALEJANDRO NAVARRO JIMÉNEZ 
 
LUIS FERNANDO MOJICA HERRERA 
 
 
 
Este proyecto se presenta como requisito para optar por el 
TITULO DE INGENIERO CIVIL 
 
 
 
Director: 
Ing., PhD. Hugo Alexander Rondón Quintana 
 
 
 
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS 
FACULTAD TECNOLÓGICA 
PROYECTO CURRICULAR DE INGENIERÍA CIVIL 
BOGOTÁ D.C. 
2021 
 
 
 
 
Nota de aceptación 
 
 
___________________________________ 
___________________________________ 
___________________________________ 
 
 
 
_____________________________________________________ 
 
Ing., PhD. Hugo Alexander Rondón Quintana 
Director del Proyecto 
 
 
 
 
 
 _____________________________________________________ 
 
Ing., Mgtr. Rodolfo Felizzola Contreras 
Jurado 
 
 
 
 
 
 
 
 
Bogotá D.C. 2021 
 
 
 
 
Agradecimientos 
Agradezco a mi familia que me ha acompañado en este largo camino, mi madre, mi padre, 
tías abuela, personas que ya no están en este plano terrenal pero que fueron parte en su momento 
de este logro, a todos a quienes agradezco por apoyarme en todo momento, todo aquel que haya 
puesto su grano de arena, todos y cada uno han sido indispensables para llegar a este gran logro 
como persona. 
Ellerly Alejandro Navarro Jiménez 
 
El presente trabajo está dedicado a mis hijos quienes me dieron la fuerza de motivación 
necesaria para seguir adelante y poder culminar mi carrera, a mi madre que siempre estuvo en todo 
momento, a mi esposa, aunque hemos pasado momentos difíciles me ha brindado su comprensión 
y cariño y demás familiares y amigos que me estuvieron animando a seguir y no desfallecer en el 
camino. 
Fernando Mojica H. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tabla de Contenido 
 
1. Marco de Referencia .................................................................................................................. 25 
1.1. Marco Conceptual ................................................................................................... 25 
1.1.1. Nanotecnología. .......................................................................................... 25 
1.1.2. Asfalto ......................................................................................................... 28 
1.1.3. Asfaltos Naturales ....................................................................................... 29 
1.1.4. Asfaltos Derivados del Petróleo ................................................................. 29 
1.1.5. Tipos de Asfaltos ........................................................................................ 30 
1.1.6. Ensayos Realizados al CA .......................................................................... 33 
1.1.7. Adherencia Asfalto-Agregado .................................................................... 38 
1.1.8. Agregados Pétreos ...................................................................................... 41 
1.1.9. Mezclas Asfálticas ...................................................................................... 50 
1.1.10. Diseño de Mezclas Asfálticas Método Marshall ........................................ 52 
1.1.11. Ensayos Realizados a la Mezcla Asfáltica. ................................................. 54 
1.1.12. Aditivo en el Asfalto ................................................................................... 67 
1.2. Marco de Antecedentes .......................................................................................... 70 
1.2.1. Agregados pétreos rio Guayuriba ............................................................... 70 
1.2.2. Nanotecnología Utilizados en el Mundo Como Mejoradores de Adherencia 
del Asfalto .............................................................................................................. 76 
2. Metodología ............................................................................................................................... 78 
3. Análisis de Resultados ............................................................................................................... 89 
3.1. Caracterización de los Materiales ........................................................................... 89 
 
 
 
 
3.2. Cemento Asfáltico .................................................................................................. 92 
3.2.1. Caracterización del asfalto con una dosificación de aditivo INASOL® HB-
1218 de 0.05% ........................................................................................................ 94 
3.2.2. Caracterización del asfalto con una desafición de aditivo INASOL® HB-
1218 de 0.10% ........................................................................................................ 96 
3.2.3. Caracterización del asfalto con una dosificación de aditivo INASOL® HB-
1218 de 0.15% ........................................................................................................ 98 
3.3. Diseño de Mezcla Asfáltica Mediante el Método Marshall ................................. 103 
3.4. Ensayos de Adherencia, (Resistencia a la Humedad) ........................................... 108 
3.4.1. Riedel-Weber y Efecto del Agua Hirviendo en Agregados Cubiertos de 
Asfalto .................................................................................................................. 108 
3.4.2. Adherencia en Bandeja (INV E-740-13) .................................................. 114 
3.4.3. Ensayo Cántabro de Pérdida por Desgaste (INV E-760-13). ................... 116 
3.4.4. Evaluación de la susceptibilidad al agua de mezclas de concreto asfaltico 
(TSR) envejecimiento a corto y largo plazo ......................................................... 124 
4. Conclusiones ............................................................................................................................ 135 
5. Recomendaciones .................................................................................................................... 138 
6. Referencias Bibliográficas ....................................................................................................... 139 
 
 
 
 
 
 
 
Lista de Tablas 
Tabla 1: Aumento del área superficial según el tamaño de la partícula ........................................ 28 
Tabla 2: Requerimientos de aceptación de calidad para el CA IDU 200-18 ................................ 32 
Tabla 3: Requisitos de los agregados gruesos para fabricar mezcla asfáltica en caliente ............. 47 
Tabla 4: Requisitos de los agregados fino para fabricar mezcla asfáltica en caliente .................. 48 
Tabla 5: Requisitos del llenante mineral para fabricar mezcla asfáltica en caliente ..................... 48 
Tabla 6: Requisitos para el agregado combinado ......................................................................... 49 
Tabla 7: Granulometría de agregados combinados para mezclas asfálticas en caliente ............... 49 
Tabla 8: Criterios de diseño de la mezcla asfáltica y norma del ensayo aplicado ........................ 54 
Tabla 9: Criterios de comprobación del diseño volumétrico de la mezcla asfáltica ..................... 55 
Tabla 10: Cuadro Resumen – caracterización material grueso agregado grueso enfoque normativo 
sección 500-IDU-ET-11 .................................................................................................................73 
Tabla 11: Resultados de Geometría. ............................................................................................. 74 
Tabla 12: Resultados de Resistencia a la Abrasión. ...................................................................... 74 
Tabla 13: Resultados de Adhesividad ........................................................................................... 75 
Tabla 14: Requisitos básicos de calidad para un asfalto CA 14 ................................................... 79 
Tabla 15: Ensayos de laboratorio para la caracterización del agregado grueso ............................ 80 
Tabla 16: Ensayos de laboratorio para la caracterización del agregado fino ............................... 80 
Tabla 17: Ensayos de laboratorio para la caracterización del llenante Mineral. ........................... 80 
Tabla 18: Propiedades físicas del aditivo ..................................................................................... 81 
Tabla 19: Ensayos de laboratorio para la caracterización del asfalto normal y aditivado ............ 82 
Tabla 20: Ensayos de laboratorio para la caracterización de la Mezcla asfáltica ......................... 85 
 
 
 
 
Tabla 21: Distribución de la cantidad de probetas que se realizaron. ........................................... 86 
Tabla 22: Caracterización de los agregados Pétreos (rodadura) ................................................... 89 
Tabla 23: Granulometría de agregados combinados para mezclas asfálticas en caliente – MD-19
 ........................................................................................................................................................ 91 
Tabla 24: Análisis granulométrico de los agregados Pétreos ........................................................ 91 
Tabla 25: Resumen Caracterización de asfalto Convencional sin aditivo .................................... 93 
Tabla 26: Resumen Caracterización de asfalto con aditivo al 0.05% ........................................... 95 
Tabla 27: Resumen Caracterización de asfalto con aditivo al 0.10% ........................................... 97 
Tabla 28: Resumen Caracterización de asfalto con aditivo al 0.15% ........................................... 99 
Tabla 29: Resumen de ensayos realizados al asfalto convencional y con aditivo ...................... 102 
Tabla 30: Caracterización de la mezcla MD-19 para el porcentaje óptimo de asfalto convencional 
y con distintas dosificaciones de aditivo. ..................................................................................... 107 
Tabla 31: Resultado del ensayo Riedel-Weber (mezcla patrón y mezclas con aditivo) ............. 109 
Tabla 32: Resultado de factores F y F critico de Riedel-Weber por el método ANOVA con aditivo 
al 0.05%. ....................................................................................................................................... 109 
Tabla 33: Resultado de factores F y F critico de Riedel-Weber por el método ANOVA con aditivo 
al 0.10%. ....................................................................................................................................... 110 
Tabla 34: Resultado de factores F y F critico de Riedel-Weber por el método ANOVA con aditivo 
al 0.15%. ....................................................................................................................................... 110 
Tabla 35: Promedio del efecto del Agua Hervida en agregados con material asfaltico ............. 113 
Tabla 36: Resultados del porcentaje de adherencia en bandeja sin aditivo y con aditivo .......... 115 
 
 
 
 
Tabla 37: Resultado de factores F y F critico de adherencia en bandeja por el método ANOVA 
con las tres dosificaciones. ........................................................................................................... 115 
Tabla 38: Resultados de ensayo por desgaste Cántabro sin aditivo y con aditivo con 4.9% de 
asfalto. .......................................................................................................................................... 117 
Tabla 39: Resultados análisis de varianza ANOVA de un solo factor del ensayo Cántabro sin 
aditivo y con aditivo con 4.9% de asfalto. ................................................................................... 117 
Tabla 40: Resultados de ensayo desgaste cántabro sin aditivo y con aditivo con asfalto optimo 
(5.4%) ........................................................................................................................................... 119 
Tabla 41: Resultados del análisis de varianza ANOVA de un solo factor del ensayo cántabro sin 
aditivo y con aditivo con asfalto optimo (5.4%) .......................................................................... 119 
Tabla 42: Resultados de desgaste cántabro sin aditivo y con aditivo, asfalto optimo (5.9% de 
asfalto) .......................................................................................................................................... 121 
Tabla 43: Resultados del análisis de varianza ANOVA de un solo factor para asfalto 5.9% de 
asfalto - Cántabro ......................................................................................................................... 121 
Tabla 44: Respuesta TSR 4.9% de asfalto sin aditivo y con aditivo a corto plazo. .................... 124 
Tabla 45: Resultados análisis de varianza ANOVA de un solo factor para TSR 4.9% de asfalto sin 
aditivo y con aditivo a corto plazo. .............................................................................................. 124 
Tabla 46: Respuesta TSR 5.4% de asfalto sin aditivo y con aditivo, envejecido a corto plazo y 
largo plazo. ................................................................................................................................... 128 
Tabla 47: Resultados del análisis de varianza ANOVA de un solo factor para asfalto optimo 5.4 
% -TSR corto plazo y largo plazo ................................................................................................ 128 
Tabla 48: Respuesta TSR 5.9% de asfalto sin aditivo y con aditivo a corto plazo. .................... 130 
 
 
 
 
Tabla 49: Resultados del análisis de varianza ANOVA de un solo factor para TSR 5.9% de asfalto 
sin aditivo y con aditivo a corto plazo. ......................................................................................... 130 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Lista de Figuras 
Figura 1: Escala nanométrica ........................................................................................................ 25 
Figura 2: Incremento de superficie relativa .................................................................................. 27 
Figura 3: Aparato anillo y Bola .................................................................................................... 35 
Figura 4: Penetrómetro ................................................................................................................. 36 
Figura 5: Esquema frontal del flujo de aire dentro del horno. ...................................................... 38 
Figura 6: Angulo entre en una superficie hidrofóbica y una hidrofílica. ...................................... 40 
Figura 7: Terminología de la forma de una partícula ................................................................... 43 
Figura 8: Mezcla asfáltica sin aditivo INASOL® HB-1218 a) y con aditivo b) ........................... 69 
Figura 9: Incorporación de aditivo INASOL® HB 1218 en asfalto convencional, por vía húmeda.
 ........................................................................................................................................................ 83 
Figura 10: Procedimiento de fabricación de probetas por el método Marshall. ........................... 84 
Figura 11: Curva granulométrica.................................................................................................. 92 
Figura 12: Curva de viscosidad del asfalto convencional respecto a la temperatura .................... 94 
Figura 13: Curva de viscosidad del asfalto modificado con respecto a la temperatura ................ 96 
Figura 14: Curva de viscosidad del asfalto con respecto a la temperatura con aditivo al 0.10% . 98 
Figura 15: Resumen fotográfico de los ensayos realizados al asfalto sin y con aditivo. ............ 100 
Figura 16: Curva de viscosidad del asfalto con respecto a la temperatura con aditivo al 0.15%
 ...................................................................................................................................................... 101 
Figura 17: Evaluación de la viscosidad dinámica con el aumento de temperatura .................... 103 
Figura 18: Curvas para obtener el porcentaje óptimo de asfalto (Gravedad bulk / Vacío con aire 
en mezcla / Flujo / Vacío en agregados) ...................................................................................... 105 
 
 
 
 
Figura 19: Curvas para obtener el porcentaje óptimo de asfalto (Estabilidad - Vacío llenos de 
asfalto - R-Estab/flujo - R-LL/LIG) ............................................................................................. 106 
Figura 20: Representación gráfica de los resultados del ensayo Riedel-Weber (mezcla patrón y 
mezclas con aditivo) ..................................................................................................................... 110 
Figura 21: Muestras de asfalto con agregado fino más aditivos del ensayo Riedel-Weber ....... 111 
Figura 22: Material granulométrico en agua hirviendo con las diferentes dosificaciones.......... 112 
Figura 23: Representación gráfica del efecto del agua hirviendo en la mezcla asfáltica suelta. 113 
Figura 24: Agregado listo para ensayo de adherencia en bandeja con diferentes dosificaciones de 
aditivo INASOL® HB 1218 .......................................................................................................... 115 
Figura 25: Representación gráfica de los Resultados del porcentaje de adherencia en bandeja sin 
aditivo y con aditivo ..................................................................................................................... 116 
Figura 26: Briquetas después del ensayo cántabro con sus diferentes dosificaciones y la muestra 
de asfalto convencional ................................................................................................................ 117 
Figura 27: Representación gráfica de resultados por ensayo Cántabro sin aditivo y con aditivo con 
4.9% de asfalto. ............................................................................................................................ 119 
Figura 28: Representación gráfica de resultados por Desgaste Cántabro, asfalto óptimo (5,4%)
 ...................................................................................................................................................... 120 
Figura 29: Representación gráfica de resultados por Desgaste Cántabro, asfalto 5.9% de asfalto.
 ...................................................................................................................................................... 122 
Figura 30: Representación gráfica comparación de cada uno de los datos de Cántabro a diferentes 
porcentajes de asfalto y dosificaciones de aditivo. ...................................................................... 123 
Figura 31: Representación gráfica de resultados de TSR con asfalto 4.9% de asfalto. .............. 125 
 
 
 
 
Figura 32:Muestras en horno para envejecimiento TSR a corto plazo ....................................... 126 
Figura 33: Muestras en horno para envejecimiento TSR a largo plazo ...................................... 127 
Figura 34: Representación gráfica de resultados de TSR con asfalto óptimo (5.4 %) y 
envejecimiento a corto y largo plazo. ........................................................................................... 129 
Figura 35: Representación gráfica de la respuesta TSR 5.9% asfalto optimo sin aditivo y con 
aditivo ........................................................................................................................................... 131 
Figura 36: Fallo por ensayo TSR con diferentes porcentajes de aditivo .................................... 132 
Figura 37: Representación gráfica comparación de cada uno de los datos TSR a diferentes 
porcentajes de asfalto y dosificaciones de aditivo. ...................................................................... 133 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Resumen 
Debido al deterioro del pavimento presentado por el alto flujo vehicular sumado a una 
precipitación alta, los daños a la carpeta asfáltica por el agua se generan por la escorrentía y por 
infiltración en la matriz del pavimento, esto ha llevado a la búsqueda de la utilización de aditivos 
capaces de mejorar la adherencia entre el ligante y los agregados, para reducir el daño ocasionado 
a la carpeta asfáltica y así mismo disminuir los costos de mantenimiento, generando mezclas 
asfálticas más eficientes y duraderas. 
El daño que sufre el pavimento, tiene como punto crítico la susceptibilidad a los efectos 
que experimenta por los daños causados por el agua. Dicho mecanismo de daño, aunado al 
constante crecimiento del parque automotor, ayuda a disminuir la durabilidad de las estructuras de 
pavimento. 
Para aumentar la resistencia al daño por humedad de mezclas asfálticas, múltiples estudios 
en el mundo han sido realizados. Por lo general, el estado del conocimiento reporta el uso de 
diferentes aditivos para tal fin. Dentro de estos aditivos, aquellos fabricados a escala nanométrica 
ofrecen una amplia oportunidad de uso ya que son empleados por lo general en bajas 
dosificaciones, son de alta manejabilidad y son de fácil almacenaje. 
El presente trabajo tuvo como principal objetivo evaluar comparativamente la resistencia 
al daño por humedad de una mezcla asfáltica MD-19 con asfalto convencional CA-14, con respecto 
a una mezcla asfáltica MD-19 con cemento asfáltico CA-14 (especificaciones IDU, 2018) 
incorporando el aditivo INASOL® HB 1218 de características nanotecnológicas en tres 
dosificaciones (0.05%, 0.10%, 0.15% con respecto al peso del asfalto). 
 
 
 
 
Para evaluar la resistencia al daño por humedad y el desempeño de las mezclas de control 
y modificadas con el aditivo fueron realizados los ensayos, Marshall (INV. E-748), tracción 
indirecta para medir el parámetro TSR (Tensile Strength Ratio, INV. E-725), adherencia en bandeja 
(INV. E-740), Riedel Weber (INV. E-744), efecto del agua hervida (INV. E-757) y Cántabro (INV. 
E-760). 
La mezcla asfáltica a la cual se le adiciono el aditivo INASOL® HB1218 obtuvo una 
mejoría significativa, comparada con una mezcla de asfalto convencional. Esto se debió a que el 
asfalto con el aditivo al mezclarse con los agregados, crea una película hidrofóbica de alta 
adherencia, evitando la infiltración del agua que puedan deteriorar la mezcla asfáltica, obteniendo 
una alta resistencia a los daños por humedad. Esto basado en los resultados obtenidos por los 
ensayos de adherencia en bandeja, tracción indirecta (TSR), Riedel-Weber y Cántabro, en estos 
resultados se pudo apreciar un aumento significativo avalado por un análisis estadístico ANOVA 
realizado a los resultados obtenidos. 
 
 
 
 
 
 
Abstract 
Due to the deterioration of the pavement presented by the high vehicular flow added to high 
precipitation, the damage to the asphalt layer by water is generated by runoff and by infiltration in 
the pavement matrix, this has led to the search for the use of additives capable of improving the 
adhesion between the binder and the aggregates, to reduce the damagecaused to the asphalt layer 
and also reduce maintenance costs, generating more efficient and durable asphalt mixtures. 
The critical point of the damage suffered by the pavement is the susceptibility to the effects 
it experiences from the damage caused by water. This damage mechanism, coupled with the 
constant growth of the vehicle fleet, helps reduce the durability of pavement structures. 
To increase the resistance to moisture damage of asphalt mixes, multiple studies have been 
carried out around the world. In general, the state of knowledge reports the use of different additives 
for this purpose. Among these additives, those manufactured on a nanometric scale offer a wide 
opportunity of use since they are generally used in low dosages, are highly manageable and are 
easy to store. 
The main objective of the present work was to comparatively evaluate the resistance to 
moisture damage of an asphalt mix MD-19 with conventional asphalt CA-14, with respect to an 
asphalt mix MD-19 with asphalt cement CA-14 (IDU specifications, 2018) incorporating the 
INASOL® HB 1218 additive with nanotechnological characteristics in three dosages (0.05%, 
0.10%, 0.15% with respect to the weight of the asphalt). 
 
 
 
 
To evaluate the resistance to moisture damage and the performance of the control and 
modified mixtures with the additive, the tests were carried out, Marshall (INV. E-748), indirect 
traction to measure the TSR parameter (Tensile Strength Ratio, INV. E -725), adherence to a tray 
(INV. E-740), Riedel Weber (INV. E-744), effect of boiled water (INV. E-757) and Cántabro (INV. 
E-760). 
The asphalt mix to which the INASOL® HB1218 additive was added obtained a significant 
improvement, compared to a conventional asphalt mix. This was due to the fact that the asphalt 
with the additive, when mixed with the aggregates, creates a hydrophobic film with high adhesion, 
avoiding the infiltration of water that can deteriorate the asphalt mixture, obtaining a high 
resistance to moisture damage. This based on the results obtained by the adhesion tests on the tray, 
indirect traction (TSR), Riedel-Weber and Cántabro, in these results it was possible to appreciate 
a significant increase supported by an ANOVA statistical analysis performed on the results 
obtained. 
 
 
 
 
18 
Introducción 
Gran parte de las vías están construidas con carpetas asfálticas, por lo cual se encuentran 
sometidas al deterioro por cargas causadas por el tráfico, y efectos medioambientales que generan 
un prematuro envejecimiento del pavimento. 
El agua superficial o de escorrentía causa deterioro por susceptibilidad de la carpeta 
asfáltica al agua, por la infiltración en la estructura completa del pavimento por lo cual genera 
daños importantes a corto y a largo plazo. Las condiciones climáticas influyen en la perdida de 
interacción del agregado con el asfalto, esto provoca una pérdida de adherencia entre los agregados 
y el ligante. 
Por tal motivo se busca mejorar la adherencia y la resistencia del asfalto al daño por 
humedad, también efectos negativos como el “stripping”, donde este fenómeno se conoce como la 
perdida de adherencia por la separación de los agregados con el ligante. 
Para reducir este fenómeno se requiere implementar mezclas asfálticas con una alta 
adherencia entre agregados y ligante, para evitar o reducir los efectos causados por el agua 
superficial o de infiltración en la estructura del pavimento y generen el deterioro de la carpeta 
asfáltica. 
Por tal razón se procede a implementar en el asfalto un aditivo el cual nos ayude a mejorar 
la resistencia entre los agregados y el cemento asfaltico, para el objetivo de este proyecto se emplea 
el aditivo INASOL® HB 1218 de carácter nanométrico que permite bajas dosificaciones, el cual se 
añade directamente al asfalto, en tres proporciones diferentes para conocer el comportamiento y el 
porcentaje óptimo de aditivo a usar en la mezcla asfáltica. 
 
19 
Se empleará tres dosificaciones diferentes 0.05%, 0.10% y 0.15% del aditivo con relación 
al peso del asfalto, a esta mezcla se le realizaran ensayos para conocer el comportamiento que tiene 
esta adición comparada con un asfalto convencional sin aditivo, que para el efecto de este proyecto 
se emplean como referencia los ensayos de adherencia tales como tracción indirecta TSR (Tensile 
Strength Ratio) INV E-725-13, Cántabro INV E-760-13, efecto del agua caliente en mezclas 
asfálticas INVE-757-13, adherencia en bandeja en los agregados gruesos INV E-740-13 y Riedel 
Weber en los agregados finos INV E-774-13, con estos ensayos se pretende de forma cuantitativa 
determinar el comportamiento de la adherencia y cohesión de los agregados con el ligante y la 
resistencia a la humedad. 
Descripción del problema 
En los pavimentos una de las mayores problemáticas que enfrentan al momento de estar en 
servicio, son los daños causados por humedad. La infiltración del agua en la carpeta asfáltica hace 
que se deteriore su resistencia y durabilidad, esto debido a la pérdida de adherencia que existe entre 
el asfalto y los agregados. 
Esta disminución de adherencia es debido a la pérdida de la película de asfalto que recubre 
el agregado, lo cual permite que se infiltre el agua y empiece a degradarlo perdiendo sus 
capacidades mecánicas. Este fenómeno se conoce como "stripping" causando daños en la 
funcionalidad de la estructura del pavimento reduciendo el tiempo de servicio y aumentando 
directamente los cost os de mantenimiento. 
 
 
 
20 
Planteamiento y Justificación del problema 
Actualmente, las vías son un eje fundamental para el desarrollo económico de una ciudad. 
Bogotá D.C. cuenta con 13.079 km de carril los cuales el 51% está en buen estado, 36% en regular 
y el 13% en malas condiciones (Inventario malla vial, 2020). Es decir, casi la mitad de la malla 
vial en Bogotá se encuentra en regular y mal estado. Por otro lado, el (RUNT 2020) menciona que 
el transporte automotor en Bogotá D.C. en los últimos años ha aumentado. Por ejemplo, en el año 
2015 la cantidad de vehículos era de 11'291.152, mientras que en el año 2020 era de 16'042.336. 
Esto ha hecho que se deterioren más rápidamente los pavimentos. A esto se le suma la presión de 
la lámina de agua hacia los poros del pavimento cuando pasan los automóviles en días de lluvia. 
Por lo anterior, se buscan nuevas alternativas que mejoren la durabilidad en los concretos asfálticos, 
con el fin de evitar deterioros prematuros de las capas asfálticas, evitando reparaciones o 
mantenimientos periódicos más constantes (Padilla, 2004). 
Uno de los principales daños en los pavimentos asfálticos es la formación de micro-fisuras 
que se forman en la capa asfáltica por la falta de adhesión entre el agregado y el asfalto. Esto se 
debe a problemáticas como: i) la pérdida de la capa de asfalto que cubre el agregado en el 
pavimento, llegando a perder su fuerza cohesiva por la presión del agua hacia los poros del 
pavimento que ejercen los vehículos; ii) la disminución de adherencia por el débil enlace químico 
que pueda haber entre el asfalto y algunos agregados (Zheng, 2013). Es por esto, que las entidades 
encargadas del desarrollo de vías están en busca de nuevas alternativas de materiales que mejoren 
las características físicas de los concretos asfálticos, utilizados en la construcción de los 
pavimentos. Para ello diferentes países en el mundo hacen grandes esfuerzos en busca de nuevas 
técnicas y tecnologías que ayuden a reducir el daño por humedad y se logre aumentar la fuerza de 
interacción asfalto-agregado. 
 
21 
Los aditivos de adherencia son una tecnología que a través de estos años se ha desarrollado 
para reducir el daño por humedad en los pavimentos. Son productos que mejoran la afinidad entre 
el asfalto y el agregado pétreo disminuyendo la susceptibilidad a la humedad (Franco et al. 2015). 
Se pueden encontrar aditivosde adherencia como la cal, que son mezclados con los agregados, 
pero que al momento de adicionar quedan partículas en el aire que puede afectar la piel de las 
personas circundantes y el ambiente. Las partículas de cal producen calor y pueden dañar 
peligrosamente la piel (Brüemmer, 2004). 
Existen en el mercado también aditivos líquidos con compuestos químicos, de base amina, 
pueden ser orgánicos e inorgánicos y que son adicionados al asfalto en dosificaciones mayores al 
0.5%. 
La nanotecnología llegó con el propósito de superar las desventajas de los aditivos de 
tecnologías anteriores, y de mejorar gracias a sus beneficios, por lo que es “fácilmente aplicable, 
resistente a la degradación a altas temperaturas, se mezcla fácilmente con el asfalto, mejora la 
resistencia a la fluencia a altas temperaturas de los pavimentos sin hacer que el asfalto sea 
demasiado viscoso a las temperaturas de mezcla y de compactación o demasiado "liviano" o 
quebradizo a bajas temperaturas”. (e-asfalto, 2007) 
Se hace este estudio porque vale la pena compartir el conocimiento que se tienen sobre las 
nuevas tecnologías y sus beneficios. Para ello se comparó la adherencia que existe entre el agregado 
y el asfalto, utilizando un aditivo en diferentes dosificaciones, mejorador de adherencia a base de 
nanotecnología incorporado al asfalto para la elaboración de concretos asfálticos. El aditivo 
empleado se denomina INASOL® HB1218. Este es un aditivo que se ha empleado en proyectos en 
México, Centro América y Bolivia, es importante por su alto rendimiento basado en tecnología de 
 
22 
última generación. “Diseñado específicamente para generar un puente de enlace covalente entre 
los agregados y el asfalto” (Grupo INAINSA, s.f. F.T. 2018). El aditivo se dosificó en proporciones 
de 0.05%, 0.10% y 0.15% con respecto al peso del asfalto, y así como también se usó asfalto 
convencional, por lo que se realizaron sus comparaciones mediante ensayos de adherencia como: 
tracción indirecta TSR INV E-725-13, Cántabro INV E-760-13, efecto del agua caliente en mezclas 
asfálticas INVE-757-13, adherencia en bandeja en los agregados gruesos INV E-740-13 y Riedel 
Weber en los agregados finos INV E-774-13. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
23 
Objetivos 
Objetivo General 
Evaluar comparativamente la resistencia al daño por humedad de una mezcla asfáltica MD-
19 con asfalto convencional CA-14, con respecto a una mezcla asfáltica MD-19 con cemento 
asfáltico CA-14 (especificaciones IDU, 2018) incorporando el aditivo INASOL® HB 1218 de 
características nanotecnológicas en tres dosificaciones (0.05%, 0.10%, 0.15% con respecto al peso 
del asfalto). 
Objetivos Específicos 
● Determinar en el laboratorio las propiedades físicas de los materiales (agregados pétreos 
del río Guayuriba-Villavicencio y asfaltos convencional y con aditivo). 
● Determinar el contenido óptimo de asfalto de la franja granulométrica propuesta con los 
agregados de Guayuriba-Villavicencio. 
● Determinar la adhesión del asfalto-agregado, grueso y fino mediante ensayos en el 
laboratorio. 
● Determinar la adherencia mediante el ensayo de TSR tracción indirecta de la mezcla 
asfáltica preparada en el laboratorio con la utilización del aditivo. 
● Determinar la pérdida por desgaste en máquina de los ángeles mediante el ensayo de 
cántabro de la mezcla asfáltica preparada en el laboratorio. 
 
 
24 
Síntesis 
El presente documento se dividió en los siguientes capítulos de la siguiente manera: 
• En el capítulo 1 se muestra el marco de referencia en el cual se recopiló y consultó 
conceptos e información necesaria y requerida para la correcta interpretación de los 
objetivos planteados en este proyecto. 
• En el capítulo 2 se describe paso a paso la metodología que se utilizó en el desarrollo, 
elaboración y conclusión de este proyecto. 
• En capítulo 3 se analizan los resultados después de realizar las diferentes pruebas de 
laboratorio. 
• En el capítulo 4 se presentan las conclusiones obtenidas después de la comparación y 
análisis de los diferentes resultados de las pruebas realizadas a los asfaltos y a la mezcla 
de concreto asfaltico con y sin aditivo, obtenidos en el presente proyecto. 
• En el capítulo 5 se describen las recomendaciones a tomar para posibles futuros estudios 
y los ensayos que pueden dar más información del comportamiento de una mezcla 
asfáltica con aditivo INASOL® HB1218. 
• En el capítulo 6 se anexa la bibliografía consultada y relacionada a este documento. 
 
 
 
 
25 
1. Marco de Referencia 
1.1. Marco Conceptual 
1.1.1. Nanotecnología. 
La nanotecnología, es el desarrollo y estudio de sistemas a nivel nanométrico, la palabra 
“nano” es un prefijo del sistema internacional de unidades que viene del griego (νάνος) que se 
define como enano, esto significa que es un factor de 10-9, el cual se interpreta en unidades de 
longitud, como una mil millonésima parte de un metro, o sea 10-9 metros, siendo el equivalente a 
1 nanómetro, ver Figura 1. 
Figura 1: Escala nanométrica 
 
Nota: Escala nanométrica, imagen tomada de Laboratorio de Nanobiomateriales, CINDEFI 
(CONICET-UNLP, CCT La Plata), Departamento de Química, Facultad de Ciencias Exactas, 
Universidad Nacional de La Plata, Argentina, 2012. 
A escalas nanométricas las propiedades y fenómenos observados son nuevos, estos se rigen 
bajo las leyes de la mecánica cuántica, por tal razón los científicos e investigadores buscan crear y 
darles utilidad a nuevos materiales denominados nanomateriales. 
file:///C:/Users/Familia/Downloads/DOC.%20USO%20DE%20NANOTECNOLOGIA%20EN%20MEZCLAS%20ASFALTICAS.2-RR.docx%23Figura_1
 
26 
El futuro de estas nuevas nanotecnologías es bastante prometedor, sin embargo, la solución 
a diversos problemas como los ambientales, de salud, energías, construcción, conectividad, entre 
otros, también genera múltiples inconvenientes si no se desarrollan y se manejan adecuadamente. 
(Nanotecnologo, 2019) 
¿Cómo se pueden identificar los nanomateriales? 
Para poder describir los nanomateriales se debe tener en cuenta el tamaño máximo de las 
partículas que lo componen, la agrupación y cada tamaño de las partículas individuales, así mismo 
se debe describir la forma como están distribuidas por sus tamaños, en rangos de partículas de la 
más pequeña a la más grande. (Comité científico de riesgos sanitarios emergentes y recientemente 
identificados [CCRSERI], 2009) 
Características de las partículas nanométricas: 
Propiedades físicas: 
• Tamaño, forma, superficie específica 
• Disposición de acuerdo a su tamaño 
• Tipos de superficie, lisas o rugosas 
• Composición de la estructura. 
• Disolución 
Propiedades químicas: 
• Estructura molecular 
• Composición, incluida su pureza y cualquier aditivo o impureza 
 
27 
• Estado sólido, liquido o gaseoso 
• La química que pueda tener la superficie 
• Atracción que tiene con moléculas de agua, aceites o algunas grasas 
Área superficial relativa de las nanopartículas. Las partículas poseen una relación entre 
la superficie y el volumen, esto es el área la cual es muy elevada a nivel nanométrico. Con una 
arista de magnitud “d” como se muestra en la Figura 2, la relación superficie/volumen es de 6/d. 
Cuando se va disminuyendo la longitud de la arista va aumentando el área superficial relativa, 
cuando hablamos de nanopartículas con un diámetro de 100 nm el área superficial relativa va ser 
de 400 m2 / g lo cual es un valor muy grande. 
Figura 2: Incremento de superficie relativa 
 
Nota: Descripción grafica del aumento de la superficie a medida que se divide cada cubo, 
elaboración propia. 
En la Tabla 1 se muestra el incremento del área de superficie iniciando con un cubo de 
arista d=1 m, el área de una cara seria 1m x 1m = 1 m² este es el área de una cara del cubo, se 
multiplica 1 m² x 6 caras, da 6 m² de área superficial de nuestro cubo inicial. A hora siguiendo los 
file:///C:/Users/Familia/Downloads/DOC.%20USO%20DE%20NANOTECNOLOGIA%20EN%20MEZCLAS%20ASFALTICAS.2-RR.docx%23Figura_2file:///C:/Users/Familia/Downloads/DOC.%20USO%20DE%20NANOTECNOLOGIA%20EN%20MEZCLAS%20ASFALTICAS.2-RR.docx%23Tabla_1
 
28 
mismos pasos dividiendo el cubo de 1 m de arista en 10 cubos de 0.10 m, siguiendo los pasos 
anteriores se obtiene como resultado 1000 cubos de 0.10 m de arista, que caben dentro de 1 cubo 
de 1 m de arista, el área superficial para un cubo de 0.10 m de arista es 0.06 m², este se multiplica 
x 1000 cubos y se tiene como resultado 60 m² de área superficial. 
Siguiendo los pasos anteriores se puede llegar a una escala nanométrica, se tendrá cubos 
con una longitud de arista de 1 nm (nanómetro) y 1027 cubos que caben en un metro cubico, el área 
de estos cubos será de 6·109 m² = 6000 km², demostrándose el incremento del área superficial que 
a escala nanométrica es exponencial. 
Tabla 1: Aumento del área superficial según el tamaño de la partícula 
Lado del cubo Número de cubos Superficie 
 1 m 1 6 m² 
 0.1 m 1000 60 m² 
 0.01 m = 1cm 106 = 1 millón 600 m² 
 0.001 m = 1 mm 109 = Mil millones 6000 m² 
 10-9 m = 1 nm 1027 6·109 = 6000 km² 
Nota: Incremento del área con respecto al tamaño del material, tabla tomada de 
https://nuevastecnologiasymateriales.com/el-porque-las-diferentes-propiedades-de-las-nano-
particulas/ 
1.1.2. Asfalto 
Material de propiedad viscoelástica, de color negro, pegajoso, empleado como material 
cementante en las mezclas asfálticas para la construcción y conservación de vías. También se 
emplea como impermeabilizante. Este compuesto de bitumen sale después de realizar el proceso 
de refinado del petróleo crudo (gas, nafta, diésel). 
 
29 
El asfalto es un material impermeable y adherente, dichas características adecuadas para la 
elaboración de mezclas asfálticas usadas para los pavimentos. El uso del asfalto en la mezcla 
asfáltica tiene como función principal la de ligar, asimismo la de evitar la filtración del agua a los 
agregados pétreos de la estructura del pavimento, reduciendo la susceptibilidad a la humedad. Al 
usar el asfalto en las mezclas, este genera una capa sobre la superficie de los agregados, logrando 
que queden adheridos significativamente entre ellos; por lo cual es capaz de resistir las cargas 
mecánicas causadas por el tránsito. (Hormigones Grañen, S.L., 2019) 
1.1.3. Asfaltos Naturales 
Los asfaltos naturales se pueden encontrar en flujos superficiales que brotan del subsuelo 
ubicados en fisuras en la corteza terrestre. Al mantener un flujo constante se pueden formar lagos 
de asfalto, como los que se ubican en las islas de Trinidad y Bermudas. Se suele encontrar también 
entre los poros de las rocas, denominadas rocas asfálticas (gilsonita). Por eso mismo se encuentran 
diferentes trazas de minerales mezclados junto con el asfalto, algunos son arenas y arcillas en 
diferentes cantidades. Por tal razón se realizan diversos procesos para obtenerse dicho material y 
asimismo, ser utilizado en pavimentación. (e-asfalto,2005) 
1.1.4. Asfaltos Derivados del Petróleo 
Los asfaltos derivados del petróleo son los más utilizados en la actualidad. Estos se extraen 
por un proceso de destilación del petróleo crudo; que por medio de la densidad de los componentes 
se van separando en gas, nafta, kerosene entre otros. Así mismo luego del proceso quedan residuos 
pesados que son utilizados como cementos asfalticos, empleados en el campo de la ingeniería civil. 
Este cemento asfaltico es el 90% de la producción de asfaltos en el mundo. 
 
30 
Los asfaltos que se extraen de petróleos crudos con altos niveles de parafina no son óptimos 
para usarlos en la construcción de vías porque se deforman muy fácilmente a temperaturas bajas. 
Esto es generado por una fase discontinua que hace que no se logren las propiedades óptimas para 
elaboración de mezclas asfálticas, entre estas están la falta de ductilidad y dureza. Por el contrario, 
los asfaltos extraídos de crudos con pocos niveles de parafina poseen excelentes características 
para ser utilizados en la fabricación de mezclas asfálticas. 
Los asfaltos naturales son extraídos mecánicamente de lugares superficiales en forma de 
conglomerados, los cuales contienen trazas de diferentes materiales minerales, mientras que el 
asfalto extraído del crudo al tener un proceso mucho más limpio se transforma en un material más 
uniforme, sin contenidos de materia orgánica, ni minerales que puedan generar comportamientos 
irregulares en la fabricación de mezclas asfálticas (e-asfalto, 2005) 
1.1.5. Tipos de Asfaltos 
El asfalto que se utiliza para la construcción de pavimentos es extraído mediante refinación 
del crudo y/o mecánicamente de yacimientos naturales. Este sirve como ligante de los materiales 
pétreos utilizados para la fabricación de las mezclas asfálticas, los cuales forman una mezcolanza 
para dar propiedades mecánicas capaces de soportar resistencias a cargas monotónicas, cargas 
estáticas o cíclicas. También es un excelente impermeabilizante que ayuda a mejorar la durabilidad 
en las estructuras asociadas a la ingeniería civil. A continuación, se mencionan algunos de los 
asfaltos utilizados: 
• Cemento Asfáltico 
• Emulsiones asfálticas 
• Asfaltos rebajados. 
 
31 
• Asfaltos modificados y multigrados. 
• Asfaltos espumados. 
• Crudos pesados. 
• Asfaltitas o asfaltos naturales. 
Cemento Asfaltico (CA). 
Es un material proveniente de la fracción más pesada del petróleo crudo. Es una sustancia 
negra y pegajosa, de comportamiento reológico viscoelástico. Su viscosidad varía en función de su 
temperatura. Se clasifican de acuerdo a su consistencia usando estas dos pruebas: penetración y 
viscosidad. En países más desarrollados se realiza el ensayo de grado de desempeño (PG) por sus 
siglas en inglés. En Colombia los CA se clasifican por lo general de acuerdo con su penetración 
(INV. E-706-13, ASTM D-5). Físicamente, los resultados de este ensayo pueden ser entendidos 
como la resistencia que experimenta el cemento asfaltico cuando se permite penetrar en él una 
aguja normalizada de 100 g de masa durante cinco segundos a una temperatura estándar (25 °C). 
Es decir, de manera directa mide la consistencia del CA y de manera indirecta evalúa su rigidez, 
entendiéndose que, bajo las mismas condiciones de ensayo, el CA más rígido será aquel en el cual 
la aguja penetre menos. Esta penetración se evalúa en 1/10 de mm, se mide en un “penetrómetro” 
(ver ilustración 1), y el procedimiento de ensayo puede ser consultado en las especificaciones INV. 
E-706-13 (ASTM D-5) del Instituto Nacional de Vías-INVIAS (2013) (Rondón y Reyes, 2015) 
Los requisitos mínimos establecidos para la correcta elaboración de mezclas asfálticas en 
Bogotá IDU 2018 están definidos por la Tabla 2, en función de la clasificación dada por la 
viscosidad. 
 
 
32 
Tabla 2: Requerimientos de aceptación de calidad para el CA IDU 200-18 
 
Nota: Esta información es proporcionada por Instituto de Desarrollo Urbano, IDU 200-18. 
Cemento asfáltico modificado. Es un cemento asfaltico que tiene un proceso industrial 
donde se le incorporan polímeros que interactúan física y/o químicamente para modificar sus 
propiedades mecánicas, reológicas, viscoelásticas entre otras. Entre los polímeros más utilizados 
se encuentran los plastómeros y elastómeros. (Avellan et al., 2007) 
Emulsiones Asfálticas. Una emulsión asfáltica es definida como la unión de un asfalto con 
una solución de agua más un agente emulsificante que dispersa las partículas del cemento asfáltico. 
Son muy utilizadas para pavimentos como imprimantes e impermeabilizantes, también se utilizan 
como una buena alternativa para fabricación de mezclas asfálticas en frio en zonas muy apartadas 
por su fácil colocación, aunque no contienen la misma resistencia de una mezcla asfáltica en 
caliente. (Ibáñez, 2003) 
 
33 
Se clasifica las emulsiones de acuerdo a: 
• El carácter del agente emulsificante, que puede ser catiónico o aniónico. 
• La velocidadde rompimiento, que puede ser rápido, medio o lento 
• La viscosidad. 
1.1.6. Ensayos Realizados al CA 
Viscosidad. (AASHTO T 316 - INV. E-717-13) Resistencia que tiene un material a fluir 
sobre una superficie, siendo el agua menos viscosa que un aceite como para dar un ejemplo. Para 
el caso de los pavimentos, la viscosidad es un parámetro físico que ha sido utilizado ampliamente 
estudiado desde la década de los sesenta (Rondón y Reyes, 2015) principalmente para determinar, 
de manera aproximada, las temperaturas de fabricación de mezclas asfálticas (temperatura de 
mezclado entre el agregado pétreo y el CA (cemento asfaltico) en la planta de producción y de 
extensión y compactación de dichas mezclas en obra. Por otro lado “la viscosidad a 60ºC es la 
viscosidad usada para para clasificar el cemento asfaltico. Ella representa la viscosidad del cemento 
asfaltico a la temperatura más alta que el pavimento puede llegar a experimentar durante su 
servicio”. (Rondón y Reyes, 2015) 
Adicionalmente, la viscosidad ofrece una medida indirecta de la consistencia y rigidez del 
CA, siendo por lo general, más rígido aquel CA que experimente mayor viscosidad. De acuerdo 
con estos autores, la norma ASTM D 6925, determina la viscosidad de laboratorio requerida para 
obtener la temperatura de fabricación y de compactación de mezclas asfálticas del tipo denso (170 
cP y 280 cP respectivamente). Para mezclas asfálticas drenantes o abiertas, la temperatura de 
fabricación que se recomienda por lo general es aquella donde el ligante alcance una viscosidad 
 
34 
entre 700 cP y 900 cP (Rondón y Reyes, 2015). Algunos equipos para medir la viscosidad del CA 
son los siguientes: 
• Viscosímetro rotacional (AASHTO T 316 - INV. E-717-13). 
• Copa Ford. 
• Falling Ball. 
• Viscosímetro capilar. 
Punto de ablandamiento (INV. E-712-13, ASTM D-36-96). Es la temperatura que se 
mide empleando un equipo denominado anillo y bola (R&B por sus siglas en inglés, ver Figura 3). 
En la cual se determina el límite de temperatura entre un estado sólido a un estado en el cual 
empieza a fluir como un líquido de un cemento asfaltico. Esta temperatura es muchas veces 
utilizada como indicador empírico de máxima temperatura de operación de las mezclas en servicio. 
Lo ideal es que la mezcla no experimente durante su vida útil en el pavimento dicha temperatura, 
ya que el ligante asfáltico, y por lo tanto la mezcla, experimentarían una gran disminución en su 
rigidez (Rondón y Reyes, 2015). Se determina por medio de la norma de ensayo INV. E-712 de 
INVIAS (2013). (Rondón y Reyes, 2015) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
35 
Figura 3: Aparato anillo y Bola 
 
Nota: Los Autores 2021 
Penetración (INV. E -706-13). Es una medida de dureza o consistencia del cemento 
asfaltico el cual consiste en una penetración vertical por una aguja normalizada sobre el asfalto en 
condiciones definidas de carga, tiempo y temperatura. Este ensayo se realiza a una temperatura de 
25 ºC en un tiempo de 5 segundos con una carga móvil total, esto incluye un vástago, una pesa y 
la aguja para un total de 100 g, como también se pueden tener en cuenta otras condiciones definidas 
de acuerdo a especificaciones particulares. Asimismo, dicho resultado también es usado para 
clasificar el CA en Colombia por el INVIAS excepto en Bogotá que se empezó a clasificar con el 
ensayo de viscosidad desde el 2018. 
Se prepara una muestra del material bituminoso a una temperatura donde sea fluido para 
introducirlo en un recipiente cilíndrico de 85 ml, el cual se deja enfriar a temperatura ambiente 
durante una hora. Luego se deja en un baño de maría a 25ºC durante una hora y manteniendo la 
muestra en agua se forma el conjunto antes mencionado donde colocamos la punta de la aguja en 
la superficie de la muestra (ver Figura 4). Inmediatamente se deja deslizar el conjunto en caída 
 
36 
libre durante 5 segundos el cual va penetrando el CA para enseguida medir la penetración en 
decimas de mm. 
Figura 4: Penetrómetro 
 
Nota: Los Autores 2021 
Solubilidad en tricloroetileno (INV. E-713-13). El ensayo de solubilidad es un método 
que sirve para conocer la pureza del CA, el cual se diluye en tricloroetileno, después se procede a 
filtrarlo a través de una almohadilla hecha de fibra de vidrio. El material insoluble como sales, el 
carbono libre y los contaminantes inorgánicos no se disuelven por lo cual son secados y medidos 
en masa como una proporción de la muestra inicial. (INV. E-713-13) 
Punto de ignición mediante copa abierta de Cleveland (INV. E-709-13). Es un 
procedimiento en el cual se identifica la temperatura más baja de inflamación y de combustión del 
asfalto en presencia de una llama. Es muy importante por seguridad, por lo que se brinda 
 
37 
información de la temperatura máxima de manipulación durante la elaboración de mezclas 
asfálticas o almacenamiento en la planta de producción sin que el cemento asfaltico haga ignición. 
“Consiste en calentar gradualmente una muestra de CA en una copa de latón mientras se 
está aplicando una pequeña llama sobre la superficie de la muestra” (Asphalt Institute, 1982) Para 
este ensayo se recomienda usar productos asfalticos que tengan puntos de inflamación por arriba 
de los 79 ºC y debajo de los 400 ºC, excepto los fuel-oils. (INV. E-709-13) 
Ductilidad (INV. E-702-13). Se define la ductilidad como la capacidad que tiene un 
cuerpo de estirarse sin que se rompa. Para el cemento asfaltico se hace el ensayo de ductilidad el 
cual sirve para determinar la medida a la cual puede ser estirado a una temperatura de 25ºC. Se 
somete una probeta de cemento asfaltico a un ensayo de tracción dentro de un baño de agua 
previamente precalentado. Se estira la muestra hasta su punto de rotura a una velocidad de estirado 
de 50 mm por minuto y se mide su longitud máxima en el instante de rotura. Dicho ensayo brinda 
información acerca de las propiedades a tensión del cemento asfaltico. (INV. E-702-13) 
Envejecimiento a corto plazo (Rolling Thin Film Oven Test – RTFOT) (INV E 720-
13). Es un ensayo que se hace para determinar el efecto de la temperatura y el aire a una lámina 
delgada en movimiento, simulando las condiciones de operación, almacenamiento y mezclado en 
caliente del cemento asfaltico. Estos efectos de calculan con la medición de algunas propiedades 
de asfalto, antes y después de realizado el ensayo para medir el endurecimiento y oxidación 
anticipado durante la fabricación y construcción del pavimento. (Asphalt Institute 1982) 
Este ensayo consiste en introducir en un horno a 163°C, una película delgada de asfalto en 
recipientes cilíndricos de vidrio en movimiento por 85 minutos. Los efectos del calor en un horno 
a 163 ºC. ensayo consiste en poner en un horno a una película de asfalto en movimiento se va 
 
38 
calentando por 85 minutos en un horno a 163 ºC. Los efectos y del aire (ver Figura 5) al asfalto se 
calculan con los cambios que se generaron a partir de los ensayos físicos realizados antes y después 
de ingresarlo al horno. 
Figura 5: Esquema frontal del flujo de aire dentro del horno. 
 
Nota: Esquema frontal del flujo del aire dentro del horno alrededor del asfalto, esquema tomado 
de la norma INVIAS 720-13. 
1.1.7. Adherencia Asfalto-Agregado 
La adhesión se define como una fuerza molecular de atracción que tienen dos partículas 
con diferentes características cuando están en contacto entre sí. En términos de la mezcla asfáltica 
es la afinidad que existe entre el asfalto y el agregado. El asfalto se encarga de revestir la superficie 
 
39 
del agregado, así como también de unir las partículas para formar una mezcla resistente a la 
deformación. 
La adherencia en las mezclas asfálticas se ven influenciadas por características físicas y 
químicas del asfalto y los agregados. Por lo general las propiedades adherentes de una mezcla 
asfáltica depende de la compatibilidad entre dichos componentes.Primero el asfalto es un material 
hidrófobo (impermeable) que al mezclarse con el agregado forma una capa recubriéndolo 
superficialmente, y básicamente dependiendo de la afinidad que exista entre ellos para lograr una 
buena adhesión. Y en el caso de los agregados pétreos son materiales hidrofílicos que pueden ser 
permeados por agentes humectantes que pueden degradar su estructura. 
Asimismo, al existir una película superficial de ligante en los agregados forma una capa 
hidrófoba, que ayuda a evitar la penetración del agua a las partículas. En la Figura 6 se puede 
observar el ángulo que se genera entre una superficie y la gota de agua, así mismo representa 
cuando una superficie se cataloga como una superficie hidrofóbica o hidrofílica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
40 
Figura 6: Angulo entre en una superficie hidrofóbica y una hidrofílica. 
 
Nota: Comparación del ángulo de contacto entre una superficie hidrofóbica y una 
hidrofílica. [imagen], CARRETERAS PAN-AMERICANAS, 2019, https://www.carreteras-
pa.com/reportajes/la-adherencia-en-la-vida-del-pavimento/ 
Debido a la filtración de agua en los pavimentos elaborados con mezclas asfálticas, se van 
generando desprendimientos de la película de asfalto de la superficie de los agregados. Por 
consiguiente, al hacer estudios de patología que miden la adherencia y la vida útil de la mezcla, 
como de los agregados, se nota el efecto arrasador que tiene el agua sobre el pavimento. La mejor 
manera para evitar este tipo de daño es usar productos que ayuden a impermeabilizar la mezcla 
como la implementación de aditivos promotores de adherencia. 
Los aditivos utilizados para mejorar la adherencia son una mezcla química de varios 
componentes funcionales activos, los cuales mejoran la adherencia de la lámina de ligante a la 
 
41 
superficie de los agregados. El aditivo al estar mezclado con el asfalto, generalmente actúa cuando 
se reduce la tensión superficial del asfalto. (Venturini, 2019) 
1.1.8. Agregados Pétreos 
Estos son materiales solidos de naturaleza ígnea, metamórfica o sedimentaria, se encuentran 
en ríos y montañas, los cuales son extraídos de forma mecánica. Son muy utilizados en la ingeniería 
civil en construcciones verticales, infraestructura vial entre otras, se trituran y clasifican de acuerdo 
a la necesidad de la misma. Son adecuados para fabricar materiales conglomerados con diversos 
materiales ligantes como el cemento hidráulico, la cal, cementos asfalticos entre otros. (Padilla 
2004, como se citó en, Smith M. R. and L. Collins, 1994) 
Tipos de agregados pétreos. Los agregados se clasifican por la forma en que se extrae o 
se produce, como también su procedencia, podría hacerse una clasificación de la siguiente manera: 
1. Agregados Naturales. Se extraen directamente de la fuente como canteras a cielo 
abierto, cuencas de rio, peñascos entre otros. Solamente es clasificado por medio de 
mallas sin ningún tipo de trituración. 
2. Agregados de Trituración. En este caso se toman los agregados naturales, pero se 
someten a un proceso mecanizado de trituración y separación por tamaños, para que 
sean empleados en construcción. 
3. Agregados Artificiales. Se tienen diversos tipos de agregado artificial, esto 
depende de la procedencia, se puede tener escorias de alto horno o residuos de 
productos industriales, demoliciones que se puedan reciclar y posteriormente 
utilizar. Tener escorias de alto horno o residuos de productos industriales, 
demoliciones que se puedan reciclar y posteriormente utilizar. 
 
42 
4. Agregados Marginales. Estos son agregados o productos desechados que no 
cumplen las especificaciones vigentes para la construcción, pero que pueden tener 
otro uso o vida útil. Entre ellos encontramos residuos de construcción y demolición. 
(Padilla, 2004, p. 5). 
Características principales de los agregados pétreos para la fabricación de mezclas 
asfálticas. 
a) Forma de la partícula: la morfología que tiene una partícula se basa en tres principios 
fundamentales como la redondez, la forma y la textura, estos son los cambios que tiene 
una partícula para poder hacer un estudio importante de sus cambios geométricos (Ver 
Figura 7). La redondez es el cambio que tiene en la escala media, la forma es el cambio 
que tiene a escala grande y la textura son los cambios que tiene a escalas pequeñas. 
(León y Ramírez 2010, como se citó en Barret, 1980). 
 
 
 
 
 
 
 
 
43 
Figura 7: Terminología de la forma de una partícula 
 
Nota: Adaptado de “Caracterización morfológica de agregados para concreto mediante 
el análisis de imágenes” (p. 220), por M. León y F. Ramírez, 2010, Revista ingeniería de 
construcción, 25(2). 
 Cuando hablamos de construir pavimentos, la forma de las partículas utilizadas 
es muy importante, si se tienen partículas defectuosas se pueden presentar problemas. 
Cuando una partícula es plana y alargada se afecta la manejabilidad al momento de la 
fabricación, y reducen la durabilidad del pavimento. Cuando se realiza la compactación 
en campo de la mezcla asfáltica, las partículas que sean planas y alargadas se fracturan 
rápido, reduciendo su sección y volumen, lo que se resume en una afectación en la 
granulometría inicial. 
 Para determinar los índices de alargamiento y aplanamiento se emplea un ensayo 
manual donde se utiliza un calibrador de alargamiento y un de aplanamiento 
respectivamente, el calibrador de alargamiento tiene unas barras verticales las cuales 
permiten medir la longitud de las partículas seleccionadas y cuando la partícula 
 
44 
sobrepase la longitud entre las barras se considera una partícula alargada. Por otro lado, 
el calibrador de aplanamiento consiste en una lámina metálica con perforaciones 
ovaladas, por donde cada partícula de la muestra se tratará de introducir a través de 
estos óvalos, las partículas que pasen las perforaciones se consideran aplanadas. (INV 
E-230-13) 
b) Resistencia al desgaste: El ensayo al desgaste para los agregados gruesos es de los 
mejores indicadores para la calidad que posee el material seleccionado, determina 
cuanto se degradan los agregados cuando se exponen a una abrasión por impacto y 
molienda, dentro de un tambor metálico de acero, el cual tiene la capacidad de rotar 
junto con las esferas metálicas. Dentro del tambor tiene una pestaña la cual levanta las 
esferas con el agregado y dejándolo caer por acción de la gravedad. Este ensayo es de 
gran importancia, da a conocer la resistencia mecánica que puede tener el material 
puesto en obra. (INV E-218-13) 
 
c) Adhesividad y resistencia al desplazamiento. La adhesividad se considera como la 
capacidad que tiene el material ligante de adherirse a el material granulométrico grueso 
y fino. Para el material grueso se realiza un ensayo llamado Riedel Weber, en este se 
determina la adherencia del asfalto al material granulométrico fino (arena), 
sumergiéndola en una solución de carbonato sódico. El resultado de este ensayo se 
llama índice de adhesividad Riedel Weber, en este se tiene en cuenta el menor valor 
numérico de la concentración de carbonato sódico necesario para producir un 
desprendimiento en su totalidad del asfalto con el material fino. Este ensayo se realiza 
en laboratorio en condiciones diferentes a las de una obra, el rigor del mismo da la 
 
45 
seguridad para poder determinar la adhesividad que posee el agregado fino para el uso 
en mezclas asfálticas. (INV. E-774-13) 
 En el caso del agregado grueso se realiza el ensayo de adherencia en bandeja, 
en este ensayo se coloca en una bandeja seca el asfalto, para lograr una lámina de 1.5 
a 2 mm de espesor en el fondo. Al tener la lámina se mide la temperatura que debe estar 
entre 50 y 60 ºC, en este punto se colocan 50 muestras del agregado grueso 
seleccionado, la bandeja en conjunto con los materiales se procede a dejar en inmersión 
con agua destilada por cuatro días. Al transcurrireste tiempo se saca la bandeja del 
agua y se intenta desprender las muestras de agregado grueso de la lámina de asfalto, 
en una inspección subjetiva se determina el porcentaje de asfalto que aun recubre la 
partícula. (INV. E-740-13) 
 La resistencia al desplazamiento (stripping) es la capacidad del material ligante 
en mantener cubiertos los agregados, estando en contacto directo con el agua. (INV. E-
737-13) 
Características de los agregados pétreos teniendo en cuenta el tamaño de la partícula. 
a) Agregado Grueso: Según la ASTM se define como todo el material retenido hasta el 
tamiz No. 4. (4.75 mm) (American Society for Testing and Materials [ASTM], 2003). 
En los agregados gruesos lo más importante en la estructura mineral es la angulosidad 
porque gracias al rozamiento interno que se genera entre las partículas dan mejor 
respuesta cuando están sometidos a cargas, así se evita desplazamientos internos que 
reducirían la resistencia. Al usar agregados triturados la angulosidad es más alta por lo 
tanto se tiene mejor comportamiento en los materiales. Por lo general las normas 
 
46 
estandarizan un valor mínimo de angulosidad para ser utilizados, esto depende del tipo 
de tráfico al que será sometido en el caso de pavimentos. (Padilla, 2004) 
b) Agregado fino: De acuerdo a la ASTM un agregado fino se considera los tamaños 
comprendidos entre el tamiz No. 4 (4.75 mm), hasta el tamiz No.200 (0.075mm). 
(ASTM 125 C, 2003) 
Los agregados finos se extraen por la clasificación de agregados naturales o también 
de la trituración de los agregados gruesos. Las características de las partículas de 
agregado fino serán granos limpios, duros de superficie rugosa y buena angulosidad, 
deben estar libres de cualquier compuesto que puedan reducir la adherencia con el 
ligante asfaltico, además deberán cumplir los requisitos de la tabla 512.2 de la norma 
IDU 512-18, esto en el caso de que sea para fabricación de mezclas asfálticas para 
pavimentos. (IDU 512-18) 
El área relativa de las partículas finas es más elevada, por lo cual se deberá tener mayor 
cuidado porque son más susceptibles a cambios físicos y químicos, también a niveles 
de humedad altos. Un aumento de efectos químicos y polares puede desmejorar la 
calidad de dichos agregados y la adhesividad de la mezcla asfáltica se verá reducida. 
(Padilla, 2004) 
c) Llenante mineral: Según la ASTM el llenante mineral se clasifica como la parte de 
agregado que pasa el tamiz No.200 (0.075 mm), estas partículas pueden ser generados 
por trituración o también cuando clasifica por tamaños, puede ser también cal hidratada 
o cemento Portland, las cuales deben cumplir lo establecido en la norma ASTM D-242. 
Para los llenantes minerales se deben mantener los requisitos mínimos establecidos en 
la tabla 512.3 de la norma IDU 512-18. Solo una porción del llenante mineral podrá 
salir del material adherido a los agregados pétreos, la otra parte deberá ser por 
 
47 
productos comerciales como la cal o el cemento entre otros para cumplir con este 
requisito, o salir de la trituración de la roca. Al momento de hacer la mezcla asfáltica 
se deberán agregar de forma separada a los agregados pétreos. (IDU 512-18) 
Ensayos y Requisitos mínimos de los agregados para la fabricación de mezclas 
asfálticas. Los agregados pétreos óptimos para la elaboración de mezclas asfálticas se deben 
caracterizar teniendo en cuenta los requisitos mínimos establecidos en las Tablas 3,4 y 5 agregado 
grueso, agregado fino y llenante mineral respectivamente. Una cosa que hay que tener en cuenta a 
la hora de comparar los parámetros son los niveles de tránsito, que van de acuerdo a la zona donde 
se va colocar el pavimento. 
T1: Vías con numero de ejes equivalentes de 80 kN ≤ a 500.000 
T2: Vías con más de 500.000 número de ejes equivalentes de 80 kN y ≤ a 5.000.000 
T3: Vías con numero de ejes equivalentes de 80 kN > a 5.000.000 
Tabla 3: Requisitos de los agregados gruesos para fabricar mezcla asfáltica en caliente 
 
Nota: Esta información es proporcionada por Instituto de Desarrollo Urbano, IDU 620-18. 
 
48 
Tabla 4: Requisitos de los agregados fino para fabricar mezcla asfáltica en caliente 
 
Nota: Esta información es proporcionada por Instituto de Desarrollo Urbano, IDU 620-18. 
Tabla 5: Requisitos del llenante mineral para fabricar mezcla asfáltica en caliente 
 
Nota: Esta información es proporcionada por Instituto de Desarrollo Urbano, IDU 620-18. 
La mayoría de los ensayos de limpieza de los agregados combinados se hacen sobre el 
material fino, entre ellos está el ensayo de azul de metileno que ayuda a identificar que tan nocivos 
son dichos llenantes cuando reaccionan al azul de metileno. Por otro lado, está el ensayo de índice 
de plasticidad que indica cuando el material es muy arcilloso o limoso. Asimismo, el contenido de 
materia orgánica es muy importante saberlo, por lo que los materiales para mezclas asfálticas deben 
ser libres de materia orgánica para que no afecten la estructura del pavimento. En el ensayo de 
 
49 
equivalente de arena da un indicador de la cantidad de arena limpia que hay en el agregado y así 
pueda adherirse más fácilmente al cemento asfaltico. Tabla 6, (IDU 620-18) 
Tabla 6: Requisitos para el agregado combinado 
 
Nota: Esta información es proporcionada por Instituto de Desarrollo Urbano, IDU 620-18. 
Al tener la granulometría de la mezcla a realizar, se procede a seleccionar el tipo de mezcla. 
Dependiendo de su tipo de capa y el espesor que se esté manejando, se deben seguir los criterios 
establecidos en la Tabla 7. Para el desarrollo de este proyecto se tomará una granulometría MD-
19. (IDU 620-18) 
Tabla 7: Granulometría de agregados combinados para mezclas asfálticas en caliente 
 
Nota: Esta información es proporcionada por Instituto de Desarrollo Urbano, IDU 620-18. 
 
50 
1.1.9. Mezclas Asfálticas 
Mezcla Densa en Caliente. En una planta para producción de mezclas asfálticas, se realiza 
la mezcla entre los agregados gruesos, los agregados finos, el llenante mineral y el cemento 
asfaltico en las cantidades necesarias de acuerdo al diseño. También se debe tener en cuenta las 
temperaturas optimas de mezclado y compactación de acuerdo a la curva de viscosidad del cemento 
asfaltico. Dicha mezcla se lleva a su punto de extensión, compactando dicho material de tal forma 
que sus vacíos de aire sean menores del 10%, esto se debe realizar bajo un estricto control para así 
tener una correcta conformación del pavimento. 
Hoy en día el uso de mezclas asfálticas es muy amplio, se puede encontrar este material en 
la construcción de vías, aeropuertos, zonas industriales, entre otros. Una gran parte de las mezclas 
asfálticas están compuestas en relación a su porcentaje de un 90 % aproximadamente de agregados 
pétreos que son el grueso y el fino, se tiene un 5 % aprox. del llenante mineral y otro de 5% aprox. 
del cemento asfaltico. Por otro lado, es muy importante mantener un pavimento flexible durable, 
estético, resistente entre otros. Para ello se debe cuidar que cada uno de estos componentes tenga 
las condiciones necesarias para una buena interacción, y así no se vea afectada la estructura del 
pavimento. (Padilla, 2004) 
Mezcla densa en caliente tipo MD-19. Es una mezcla densa en caliente de gradación 
continua con tamaño máximo del agregado de 19 mm. Este tipo de mezcla se emplea comúnmente 
para construcción de pavimentos con tráficos medio y alto según la especificación IDU-18. 
La granulometría y los parámetros para este tipo de mezclas se tomará de la especificada 
en la tabla 3, 4, 5, 6 y 7, las cuales definen los valores máximos y mínimos de aceptación para la 
 
51 
caracterización de los agregados pétreos para la elaboración de una mezcla asfáltica tipo MD-19 
tipo IDU. 
Mezclas asfálticas tibias. En el mundo se conocen como WMA (por sus siglas en inglés), 
para poder denominar mezcla asfálticatibia (WAM), debe ser sometida mediante el uso de diversas 
técnicas, reducirle la temperatura de mezclado y de compactación de una mezcla asfáltica caliente 
sin alterar significativamente la calidad de la mezcla. La disminución mínima de temperatura debe 
ser de 28 ºC para poder clasificarse como WMA. La reducción de temperatura de compactación y 
mezclado también disminuye el gasto de energía necesaria para fabricar estas mezclas, lo cual 
constituye en una reducción de la contaminación atmosférica. (Rondón y Reyes, 2015) 
Mezcla abierta en frío. Es una mezcla en frío, donde se combinan agregados gruesos y 
muy pocos finos con una emulsión asfáltica. También suele llevar aditivos, el proceso de 
fabricación no necesita calentar previamente los materiales. Este tipo de mezcla se puede 
almacenar, se puede extender y compactar a temperatura ambiente. 
Este tipo de mezclas tienen agregados pétreos con granulometría pobremente gradada, 
partículas mayormente gruesas y mezcladas con una emulsión asfáltica de tipo CRM, este tipo de 
mezclas tienen valores superiores al 10% de vacíos de aire. Usualmente se utiliza para reparación 
de la carpeta asfáltica y capas de rodadura. (Rondón y Reyes, 2015) 
Mezclas Modificadas. Las mezclas asfálticas se pueden modificar por vía húmeda cuando 
se adiciona el aditivo al asfalto o por vía seca en esta se adiciona el aditivo a los agregados pétreos. 
Usualmente la incorporación por vía húmeda es el que más acogida tiene a la hora de modificar la 
mezcla asfáltica. Algunos aditivos se emplean para fabricar mezclas WMA donde se quiere reducir 
la temperatura de mezclado y compactación, en este caso la probabilidad de aumentar la rigidez 
 
52 
del asfalto y la resistencia al ahuellamiento cuando ocurra la cristalización. De acuerdo con esto 
los aditivos empleados se deben seleccionar de tal manera que al endurecerse no reduzca la 
resistencia de la mezcla WMA al agrietamiento por fatiga a temperaturas bajas y medias de 
servicio. (Rondón y Reyes, 2015) 
1.1.10. Diseño de Mezclas Asfálticas Método Marshall 
El objetivo de un diseño Marshal de una mezcla asfáltica en caliente es determinar el 
contenido óptimo de asfalto para una combinación de agregados de los parámetros de una 
granulometría especifica. Este método se realiza a diferentes porcentajes de asfalto para obtener 
características de la mezcla asfáltica como vacíos, estabilidad, deformación entre otras. 
La norma INV E 748-13 indica el procedimiento a seguir para la elaboración de las probetas 
Marshall de 4” de diámetro, las cuales son ensayadas para determinar propiedades como densidad, 
resistencia y deformación. Por otro lado, con estos datos y algunos más de los agregados, se 
calculan otros parámetros como los vacíos en agregados minerales (VAM), vacíos llenos de asfalto 
(VFA), relación estabilidad/flujo y vacíos con aire. Este ensayo se realiza únicamente en mezclas 
que contengan ligante asfaltico con agregados de tamaños menores o iguales a 1". 
Para el desarrollo del diseño se elaboraron las probetas de la siguiente manera: 
1. Número de probetas: Se realizaron tres probetas por cada porcentaje de asfalto 
aumentando en cada de 0.5 % desde 4.0% hasta el 7.0%, con el fin de graficar las curvas. 
2. Cantidad de materiales: Aproximadamente se utilizaron 37 kg de agregados pétreos y 2 
kg de asfalto para elaboración de 18 probetas en seis contenidos de asfalto, también se 
 
53 
realizaron mezclas para seis ensayos de Gmm, pesos específicos y absorción de los 
agregados gruesos, finos y llenante. 
3. Preparación de los agregados: Los agregados se secaron a una temperatura de 110 ºC, 
después se procede a realizar el tamizado y dosificación correspondiente para la 
granulometría designada MD19, utilizando la siguiente disposición de tamices, 3/4"-1/2"-
3/8”-No.4-No.10-No.40-No.80-No.200. 
4. Determinación de las temperaturas de mezcla y compactación: De acuerdo a la curva 
de viscosidad vs temperatura del asfalto se tomó la temperatura observada a 170 ± 20 cP 
para el mezclado de. los materiales con el cemento asfaltico. Por otro lado, también se tomó 
la temperatura observada a 280 ± 30 cP, a la cual se realizó la compactación de las probetas. 
5. Preparación de las mezclas: Se dejo el cemento asfaltico en un horno a temperatura de 
mezclado para posterior uso y los agregados pétreos en otro horno hasta 28°C por encima 
de la temperatura de mezclado del asfalto. Luego se unieron previamente dosificados y con 
un cucharón se mezclaron hasta formar una mezcla bien cubierta y homogénea. 
6. Compactación de las probetas: Ya realizada la mezcla se deja en el horno a una 
temperatura de compactación durante 30 minutos aproximadamente. Se calentaron 
previamente en el horno los siguientes elementos: molde, collar, placa base, y la base del 
martillo de compactación. Después se armó el conjunto formado por dichos elementos 
donde se introducen cada una de las mezclas. En el fondo del molde se coloca un papel de 
filtro, y se procede a colocar la mezcla llenando todo el molde. Luego se le aplican 15 
golpes perimetrales y unos 10 al medio con una espátula, se pone otro papel de filtro encima 
y se inicia con la compactación con el martillo, 75 golpes por cara. (INV E 748-18) 
 
54 
1.1.11. Ensayos Realizados a la Mezcla Asfáltica. 
Se tomaron los parámetros máximos y mínimos de la especificación IDU 620-18, la cual 
se usaron para calcular el diseño Marshall para la mezcla MD-19 para un nivel de tránsito T3, los 
cuales se pueden ver en la Tabla 8 y Tabla 9.. Se hizo el análisis volumétrico de la mezcla de 
acuerdo a la norma INV E-799-13. 
Tabla 8: Criterios de diseño de la mezcla asfáltica y norma del ensayo aplicado 
Nota: Esta información es proporcionada por Instituto de Desarrollo Urbano, IDU 620-18. 
 
 
 
 
 
 
 
55 
Tabla 9: Criterios de comprobación del diseño volumétrico de la mezcla asfáltica 
Nota: Esta información es proporcionada por Instituto de Desarrollo Urbano, IDU 620-18. 
Gravedad especifica bulk y densidad de mezclas asfálticas compactadas no 
absorbentes empleando especímenes saturados y superficie seca (INV E 733-13). 
El primer ensayo que se realizó es la obtención de la densidad bulk de las probetas. Se 
registra una masa de la probeta seca, luego se deja de 3 a 5 minutos en un recipiente de agua y se 
pesa sin sacarla del agua por medio de una cuerda, finalmente se seca superficialmente con una 
toalla húmeda y se vuelve a registrar la masa. Se calcula la densidad bulk. 
Estabilidad y flujo de mezclas asfálticas en caliente empleando el equipo Marshall 
(INV E 748-13). 
Este ensayo se debe ejecutar mínimo con 16 horas después de la compactación de las 
probetas. Se toma la mordaza del aparato Marshall y se coloca la probeta. Antes de montar las 
probetas se lubrican las barras guías, la mordaza se deberá mantener a una temperatura de 20 a 40 
ºC para el ensayo. Cuando se saca la probeta del baño de agua se seca utilizando una toalla y 
posteriormente se coloca la probeta en la mordaza inferior, luego colocamos la mordaza superior. 
Finalmente se coloca el medidor de deformación en posición al centro de la prensa, para luego 
colocar los medidores de flujo, se calibra dejándolo en cero. Se mantiene el vástago fuertemente 
contra la mordaza mientras se le coloca la carga. 
 
56 
Posteriormente se procede a aplicar la carga a la probeta, esta se va aplicar a una velocidad 
de 50 ± 5 mm/min, donde se aplicará hasta que se produzca la falla. En este punto se tendrá la carga 
máxima, este proceso se debe ejecutar desde que se saca del horno hasta la falla en no más de 30 
segundos. 
Si se llega a emplear probetas con una altura nominal diferente a la normalizada, se deberá 
aplicar un factor de corrección, el cual se multiplica por la carga obtenida, este factor lo 
encontramos en la Tabla 748-1 de la norma INV E-748-13. 
Porcentaje de vacíos con aire en mezclas