Revista Científica Multidisciplinaria Arbitrada YACHASUN. Volumen 6, Número 11 (Ed. Esp. Sept. 2022) ISSN: 2697-3456  
Bienestar social y la percepción del servicio de los usuarios de las IES de Manabí  
DOI: https://doi.org/10.46296/yc.v6i11edespsep.0225  
DISEÑO DE MEZCLA ASFÁLTICA TIPO MICROPAVIMENTO CON  
ADITIVOS  
ASPHALT MIX DESIGN TYPE MICRO-PAVEMENT WITH ADDITIVES  
1
2
Delgado-Salvatierra Kelvin Armando ; Macías-Sánchez Lucia Katherine ;  
Ortiz-Hernández Eduardo 3  
1
Maestrante del Instituto de Posgrado de la Universidad Técnica de Manabí. Portoviejo,  
Ecuador. Correo: kdelgado8915@utm.edu.ec. ORCID ID: https://orcid.org/0000-0001-7754-  
978.  
0
2
Departamento de Construcciones Civiles y Arquitectura, Facultad de Ciencias Matemáticas,  
Físicas y Químicas, Universidad Técnica de Manabí. Portoviejo, Ecuador. Correo:  
lucia.macias@utm.edu.ec. ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-9921-4943.  
3
Departamento de Construcciones Civiles y Arquitectura, Facultad de Ciencias  
Matemáticas, Físicas y Químicas, Universidad Técnica de Manabí. Portoviejo, Ecuador. Correo:  
eduardo.ortiz@utm.edu.ec. ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-1885-6005.  
Resumen  
Los pavimentos deben cumplir con un tiempo de vida útil apropiado según su diseño estructural,  
brindando seguridad y confort a los usuarios que transitan por esta infraestructura. En ese  
sentido, el objetivo de esta investigación radica en proponer un diseño de mezcla asfáltica tipo  
micropavimento con aditivos basado en especificaciones técnicas que mejoren la superficie de  
rodadura. Para ello, en primera instancia, se analiza la base bibliográfica de investigaciones  
relacionadas a los micropavimentos. Por otro lado, se determinan las propiedades físicas y  
mecánicas de los materiales utilizados en la mezcla asfáltica y se establecen los porcentajes  
óptimos de aditivos empleados en la mezcla asfáltica, la metodología aplicada en este diseño es  
la que consta en el Manual del Instituto Norteamericano del Asfalto METODOS DE DISEÑO  
PARA CONCRETO ASFALTICO Y OTROS TIPOS DE MEZCLAS CALIENTES, recomendada y  
aceptada por el Ministerio de Transporte y Obras Públicas del Ecuador. Las propiedades de los  
materiales, su dosificación y rangos tolerables han sido determinados conforme a los  
requerimientos.  
Palabras claves: Pavimentos, Mezcla Asfáltica, Micropavimentos.  
Abstract  
The pavements must comply with an appropriate useful life time according to their structural  
design, providing safety and comfort to the users who pass through this infrastructure. In this  
sense, the objective of this research lies in proposing a micro-surfacing type asphalt mix design  
with additives based on technical specifications that improve the rolling surface. For this, in the  
first instance, the bibliographic base of research related to micro-surfacing is analyzed. On the  
other hand, the physical and mechanical properties of the materials used in the asphalt mix are  
determined and the optimal percentages of additives used in the asphalt mix are established. The  
methodology applied in this design is the one stated in the Manual of the North American Institute  
of Asphalt DESIGN METHODS FOR ASPHALT CONCRETE AND OTHER TYPES OF HOT  
MIXTURES, recommended and accepted by the Ministry of Transportation and Public Works of  
Ecuador. The properties of the materials, their dosage and tolerable ranges have been  
determined according to the requirements.  
Keywords: Pavements, Asphalt Mix, Micro-pavements.  
Información del manuscrito:  
Fecha de recepción: 06 de junio de 2022.  
Fecha de aceptación: 02 de septiembre de 2022.  
Fecha de publicación: 08 de septiembre de 2022.  
9
1
Delgado-Salvatierra et al. (2022)  
deslizamiento y propiedades fono  
absorbentes. Por consiguiente,  
1
. Introducción  
El mal estado de la red vial se  
presenta comúnmente en un gran  
número de países alrededor del  
mundo, incluyendo Ecuador, en  
donde se ha concluido que el  
deterioro se debe a diferentes  
factores, siendo uno de estos el  
desgaste de la superficie, lo que  
implica realizar bacheos o recapeos  
superficiales que demandan un  
elevado costo de mantenimiento (Xu  
et al., 2018).  
dichas mezclas deberán elaborarse  
en función de cemento asfáltico  
modificado con polímeros que  
presentan  
una  
discontinuidad  
granulométrica muy acentuada en  
los tamaños intermedios del total de  
la gradación, relleno mineral y  
eventualmente aditivo (Martinho et  
al., 2017).  
En varios proyectos de construcción  
de infraestructura se emplean los  
microaglomerados  
como  
una  
Para  
problemática se propone el uso de  
microaglomerados, que, al  
dar  
solución  
a
esta  
solución superficial para mantener  
en óptimo estado las capas de  
rodadura, teniendo una muy buena  
aceptación, debido a que mejora de  
manera muy significativa la textura y  
emplearse sobre mezclas asfálticas  
de mayor espesor, aportan un  
coeficiente estructural capaz de  
alagar la vida útil del pavimento. Los  
rugosidad  
de  
dichas  
capas,  
aportando un mantenimiento integral  
de las vías a bajo costo (Usman et  
al., 2019; Yao & You, 2016). En  
Ecuador también puede masificarse  
la aplicación de estas soluciones  
constructivas para el mantenimiento  
vial, puesto que, en provincias como  
Manabí, se observan varios tramos  
de vías con desgaste superficial. Por  
lo tanto, se pretende diseñar una  
microaglomerados  
preparación de  
permiten  
asfaltos  
la  
tipo  
micropavimento, que permitirán  
disminuir el deterioro en la capa de  
rodadura de una vía, generalmente  
manifestado en forma de baches o  
fisuras (Li et al., 2020). Por lo que,  
estos materiales pueden aportar  
ventajas  
sustanciales  
en  
la  
preparación de mezclas asfálticas,  
como la dotación de condiciones de  
resistencia mecánica, resistencia al  
mezcla  
asfáltica  
tipo  
micropavimento, que permita dar  
solución a este problema y que a su  
9
2
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Bienestar social y la percepción del servicio de los usuarios de las IES de Manabí  
vez sea económicamente factible  
para su utilización en cualquier tipo  
de mantenimiento vial. Bajo esta  
premisa se formula el siguiente  
como baches, capas niveladoras y  
superficies fresadas. Después del  
curado y la consolidación inicial del  
tránsito, debe resistir una mayor  
problema  
desde  
la  
arista  
compactación.  
La  
micro  
investigativa: ¿Cómo ayudará el  
diseño de una mezcla asfáltica tipo  
micropavimento con aditivos al  
mantenimiento vial?  
pavimentación se aplicará como una  
placa homogénea, se adherirá  
firmemente a la superficie preparada  
y presentará una textura resistente a  
los deslizamientos durante su vida  
útil. El micro pavimento es un  
sistema de tránsito rápido que  
permite que el tránsito se reactive  
poco tiempo después de su  
colocación (ISSA, 2010). Por lo  
general, estos sistemas deben  
aceptar tránsito recto de rodamiento  
sobre una superficie gruesa de 0,5  
pulgadas (12,7 mm) dentro de una  
hora después de la colocación, en  
➢
Micropavimentos  
Son mezclas con un tamaño máximo  
de agregado pétreo limitado inferior  
a 10 mm, lo que permite aplicarlas en  
capas de pequeño espesor. Tanto  
los microaglomerados en frío (se le  
suele llamar a las lechadas asfálticas  
más  
gruesas)  
como  
los  
microaglomerados en caliente son  
por su pequeño espesor (que es  
inferior a 3 cm.) tratamientos  
superficiales con una gran variedad  
de aplicaciones.  
condiciones  
de  
aplicación  
específicas. Para que el tránsito  
pueda detenerse y arranchar, puede  
ser necesario tiempo de curado  
adicional.  
La micro pavimentación consistirá en  
una mezcla de asfalto emulsionado  
modificado con polímeros, agregado  
➢
Mezclas asfálticas finas  
mineral,  
agua  
y
aditivos,  
Las mezclas asfálticas finas son  
microaglomerados morteros  
proporcionados,  
mezclados  
y
o
esparcidos de manera uniforme  
sobre una superficie preparada  
asfálticos; éstas son mezclas  
formadas básicamente por un árido  
fino incluyendo el polvo mineral y un  
ligante asfáltico. El tamaño máximo  
del agregado pétreo determina el  
adecuadamente.  
La  
micro  
pavimentación debe funcionar en  
secciones de diferentes espesores,  
9
3
Delgado-Salvatierra et al. (2022)  
espesor mínimo con el que se  
extiende la mezcla (del doble al triple  
del tamaño máximo) (Construpedia,  
que las mezclas asfálticas se  
compactan con un martillo de caída  
de 4,5 kg. Aunque las propiedades  
volumétricas son razonablemente  
aceptadas, el logro real de las  
2
012) su función es proporcionar una  
superficie de rodamiento cómoda,  
segura y económica a los usuarios  
de las vías de comunicación,  
facilitando la circulación de los  
vehículos, aparte de transmitir  
suficientemente las cargas debidas  
al tráfico a la explanada para que  
sean soportadas por ésta (Padilla,  
propiedades  
volumétricas  
compactadas con rodillo en el sitio  
aún es inverosímil (Radzi et al.,  
2019). Esto se debe a que los  
diseños de mezcla de laboratorio se  
desarrollaron  
utilizando  
un  
compactador de peso Marshall Drop  
y en el campo, la capa de asfalto se  
compacta utilizando un rodillo de alta  
resistencia. En los últimos años, el  
compactador giratorio Superpave ha  
entrado en juego con un enfoque de  
carga estática y amasado (Salem et  
al., 2014).  
2
014).  
Actualmente la reología de las  
mezclas está bien estudiada tanto  
desde el punto de vista experimental  
como del teórico, con una  
consecuencia práctica inmediata: la  
mejor adaptación de las fórmulas de  
trabajo y de los materiales a las  
La metodología Marshall utiliza una  
gráfica semilogarítmica para definir  
la granulometría permitida, en la cual  
en la ordenada se encuentran el  
porcentaje de material que pasa  
cierta malla, y en la abscisa las  
aberturas de las mallas en mm,  
graficadas en forma logarítmica.  
condiciones  
reales  
de  
cada  
pavimento. Por ejemplo, son  
fácilmente asequibles estos ajustes,  
según la región climática o las  
condiciones de velocidad de los  
vehículos, en los métodos de diseño  
de pavimentos.  
(TRANSPORTE, 2004), la selección  
➢
Método  
Marshall  
para  
del contenido óptimo de asfalto  
depende de muchos criterios. Un  
punto inicial para el diseño es  
escoger el porcentaje de asfalto para  
el promedio de los límites de vacíos  
mezclas asfálticas  
Tradicionalmente, los diseños de  
mezclas asfálticas de laboratorio se  
basan en el Método Marshall, en el  
9
4
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de aire, el cual es 4%. Todas las  
propiedades medidas y calculadas  
bajo este contenido de asfalto  
todos los criterios se cumplen,  
entonces se tendrá el diseño  
preliminar de la mezcla asfáltica, en  
caso de que un criterio no se cumpla,  
se necesitará hacer ajustes, o  
rediseñar la mezcla.  
deberán  
ser  
evaluadas  
comparándolas con los criterios para  
el diseño de mezclas Tabla 1. Si  
Tabla 1. Criterio de diseño de mezclas Marshall  
Tráfico  
ligero  
Carpeta  
base  
Tráfico  
medio  
Carpeta  
base  
Tráfico  
pesado  
Carpeta  
base  
Método Marshall  
Min  
Máx  
Min  
Máx  
Min  
Máx  
Criterio de la mezcla  
3
5
50  
75  
Compactación, numero de golpes en  
cada uno de los especímenes  
Estabilidad, (N)  
3
336  
5338  
…… 1200 ……  
8
006  
(
lb)  
(lb)  
7
50  
……  
14  
1
800  
8
Flujo, (0.25 mm) (0.01 in)  
Porcentaje de vacíos  
8
18  
5
8
3
16  
5
3
3
5
Porcentaje de vacíos rellenos de  
asfalto  
70  
80  
65  
78  
65  
75  
micropavimentos preparados con  
aditivos. Se presentan resultados  
teóricos (cualitativos) y numéricos  
2
. Metodología  
La investigación se ha diseñado en  
dependencia de una estructura  
(cuantitativos), que son contrastados  
metodológica  
exploratoria,  
con la base de investigaciones  
referentes en este campo de estudio.  
Se tomó como referencia la red vial  
de la provincia de Manabí, puesto  
que como se ha mencionado, se  
explicativa, cualitativa y cuantitativa.  
Es decir, se realizó un abordaje de la  
problemática,  
analizando  
las  
propiedades físicas y mecánicas de  
los materiales utilizados en la mezcla  
asfáltica teniendo en cuenta la  
normativa de los materiales, las  
Normas ISSA y en última instancia el  
Método Marshall. Además, se  
explica la composición óptima de  
evidencia  
la  
necesidad  
de  
implementar mezclas asfálticas más  
resistentes, que permitan aumentar  
la vida útil del pavimento. Se  
tomaron muestras representativas  
que permitan evaluar la capacidad  
9
5
Delgado-Salvatierra et al. (2022)  
del microaglomerado como aditivo  
de  
las  
mezclas  
asfálticas  
3. Resultados y discusión  
tradicionalmente  
diseñadas  
y
Una vez que se cuenta con la  
caracterización de los materiales  
utilizados individualmente siendo el  
tamaño máximo nominal 9.5mm, se  
procede a realizar el análisis y  
discusión de resultados. Producto de  
la granulometría individual de los tres  
materiales utilizados en el diseño, se  
determinaron los porcentajes que se  
muestran en la tabla 2, dichos  
materiales son obtenidos y triturados  
en canteras ubicadas en el cantón  
Portoviejo, logrando así la curva  
granulométrica que se encuentra  
dentro de las especificaciones  
técnicas del MOP. (ECUADOR,  
2002)  
construidas en vías importantes de la  
provincia de Manabí, con la intención  
de reducir el desgaste superficial que  
se presenta en los pavimentos y  
además se realizaron pruebas con  
diferentes  
concentraciones  
de  
aditivos en la mezcla asfáltica, en  
aras de plantear concentraciones  
optimas que aumenten la calidad y  
resistencia del pavimento.  
Las técnicas empleadas en la  
investigación se respaldan en  
análisis bibliográficos, recolección  
de información de campo  
y
evaluación de características de la  
propuesta en contraste de las  
normativas vigentes.  
Tabla 2. Porcentajes de agregados requeridos en el diseño.  
PORCENTAJES DE DISEÑO:  
RIPIO DE 3/8"  
CANTERA URUZCA  
CANTERA URUZCA  
CANTERA URUZCA  
15  
30  
55  
%
%
%
CISCO GRUESO  
ARENA LAVADA  
especificaciones del MOP–001-F  
002.  
En la figura 1 se presenta la curva  
granulométrica obtenida, donde se  
puede apreciar que los valores  
determinados están dentro de los  
límites establecidos, cumpliendo con  
2
lo  
establecido  
por  
las  
9
6
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Bienestar social y la percepción del servicio de los usuarios de las IES de Manabí  
Figura 1. Curva granulometrica obtenida de la combinacion de agregados  
1
00,00  
9
7
9,9  
9,9  
9
0,00  
7
0,00  
7
0,00  
5
3,2  
50,00  
MEZCLA  
MINIMO  
MAXIMO  
4
5,00  
3
2
1
6,6  
5,3  
5,9  
34,00  
28,00  
25,00  
18,00  
19,00  
10,00  
5,00  
1
2,00  
9
,6  
,2  
7
,00  
6
Tamiz  
cumpla con los requisitos de control  
calidad.  
El asfalto a utilizarse en este diseño  
debe de ser un asfalto modificado  
con los aditivos KAOWATS, DANOX  
ARJ y GRIPPER 67 que reduzcan la  
viscosidad del mismo a temperaturas  
entre 110° y 160°C y que aumenten  
el punto de reblandecimiento. La  
cantidad de aditivos adicionados al  
asfalto deberá ser aquella que  
permita que el asfalto modificado  
Los aditivos utilizados para esta  
tecnología  
deberán  
de  
ser  
incorporados en el asfalto con el  
objetivo de cumplir con los  
requerimientos. Las formulaciones  
de estos aditivos utilizada en el  
diseño se describen en la tabla 3.  
Tabla 2: Porcentajes de aditivos utilizados en el diseño.  
Aditivo  
Dosis respecto a el asfalto  
%)  
(
KAOWATS  
DANOX ARJ  
GRIPPER 67  
3.5  
1.0  
0.5  
9
7
Delgado-Salvatierra et al. (2022)  
compactada determinando varias  
gráficas, como el que se muestra en  
la figura 2, representando el  
porcentaje asfalto (%) vs vacíos de  
aire (%), obteniendo así el  
porcentaje óptimo de asfalto al 4%  
de vacíos, siendo este 6.8%.  
Una vez obtenida la combinación  
granulométrica se aplicó el método  
Marshall diferentes  
porcentajes de asfalto, de esta  
manera se analiza el  
comportamiento de la mezcla  
utilizando  
mediante  
las  
de  
propiedades  
la mezcla  
volumétricas  
Figura 2. Curva de porcentaje de vacíos Vs. Porcentaje de Asfalto  
8
7
7
6
6
5
5
4
4
3
3
2
2
1
1
0
0
,0  
,5  
,0  
,5  
,0  
,5  
,0  
,5  
,0  
,5  
,0  
,5  
,0  
,5  
,0  
,5  
,0  
6.8%  
5
,5  
6,0  
6,5  
7,0  
7,5  
8,0  
8,5  
Porcentaje de Asfalto ( % )  
película de asfalto será delgada y la  
mezcla será susceptible a oxidación.  
Dentro de las especificaciones de  
diseño de mezclas asfáltica se  
estipula que este valor tiene que ser  
superior al 14%, mostrando el  
cumplimiento de este requerimiento  
en la figura 3.  
Los Vacíos en el Agregado Mineral  
VMA) consideran los volúmenes  
(
ocupados por los vacíos de aire  
atrapados y el asfalto efectivo. El  
diseño considera un porcentaje  
mínimo de VMA dependiendo del  
tamaño del agregado. Si el  
porcentaje del VMA son bajos la  
9
8
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Figura 3. Curva agregado mineral  
18,0  
17,5  
17,0  
16,5  
16,0  
15,5  
15,0  
1
6.25%  
5
,5  
6,0  
6,5  
7,0  
7,5  
8,0  
8,5  
Porcentaje de Asfalto ( % )  
aire del VMA, y luego dividiendo por  
el VMA, expresando el valor final  
como un porcentaje. Este tiene que  
estar comprendido entre el 65% y  
Los Vacíos Llenos de Asfalto, VFA,  
son el porcentaje de vacíos  
intergranulares entre las partículas  
de agregado (VMA) que se  
encuentran llenos de asfalto. El VMA  
abarca asfalto y aire, por lo tanto, el  
VFA se calcula al restar los vacíos de  
7
5% según las Especificaciones del  
Instituto del Asfalto. Figura 4.  
Figura 4. Curva de porcentaje de V.A.F  
1
00,0  
95,0  
90,0  
85,0  
80,0  
75,0  
70,0  
65,0  
60,0  
55,0  
50,0  
74.9%  
5
,5  
6,0  
6,5  
7,0  
7,5  
8,0  
8,5  
Porcentaje de Asfalto (%)  
asfalto,  
la  
composición  
La estabilidad Marshall representa la  
resistencia estructural de la mezcla  
compactada y esta va afectada  
principalmente por el contenido de  
granulométrica  
y
el tipo de  
agregados. El valor de la estabilidad  
es un índice de la calidad del  
9
9
Delgado-Salvatierra et al. (2022)  
agregado, teniendo esta que ser  
superior a 2200 libras, lo cual cumple  
tal como se muestra figura 5.  
Figura 5. Curva de estabilidad Marshall Vs Porcentaje de Asfalto  
3
3
.900  
.800  
3.700  
3.600  
3.500  
3.400  
3.300  
3.200  
3.100  
3.000  
3
499 lbs  
5
,5  
6,0  
6,5  
7,0  
7,5  
8,0  
8,5  
Porcentaje de Asfalto ( % )  
lugar. También se utiliza para  
calcular la cantidad de asfalto  
La gravedad específica del asfalto,  
se calculan usando el método de  
absorbido  
en  
la  
mezcla  
y
Prueba  
Rice,  
que  
es  
una  
proporcionar valores teóricos para  
las operaciones de compactación. La  
tabla 3 muestra los valores obtenidos  
del diseño y en ella se cumple la  
condición donde la gravedad  
especifica aparente debe ser mayor  
a la gravedad especifica efectiva y  
esta a su vez debe ser mayor a la  
gravedad especifica bulk.  
característica dominante del asfalto  
de la mezcla caliente (HMA) usada  
para calcular el porcentaje de vacíos  
de aire compactado. Este cálculo,  
realizado de acuerdo con AASHTO T  
2
09 y ASTM D2041 (AASHTO, 1993)  
se utiliza en el diseño de mezcla para  
la determinación de la densidad  
máxima teórica y vacíos de aire en el  
Tabla 3. Valores del obtenidos del diseño  
PORCENTAJE OPTIMO DE ASFALTO (%)  
Pb=  
Gsb=  
Gse=  
6.8  
GRAVEDAD ESPECIFICA BULK (Kg/m3)  
GRAVEDAD ESPECIFICA EFECTIVA (Kg/m3)  
2.609  
2.725  
GRAVEDAD ESPECIFICA APARENTE (Kg/m3)  
Gsa=  
2.810  
1
00  
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micropavimento,  
lo  
que  
en  
4
. Conclusiones  
consecuencia permitió cumplir los  
requisitos técnicos exigidos en las  
normativas pertinentes.  
ediante este estudio fue posible  
determinar que la mezcla asfáltica de  
micropavimentos puede ser aplicado  
para mantenimientos superficiales  
que se presenta en los pavimentos  
Bibliografía  
ya  
que  
cumple  
con  
los  
Aguilar Añazco, A. B., & Valdivieso  
Gaguancela, D. M. (2019).  
Comparación del Módulo de  
Rigidez por Tensión Indirecta  
utilizando el Método Marshall  
y Método Superpave de  
requerimientos de diseño. En este  
contexto, fue posible generar los  
lineamientos en los que se sustenta  
el diseño y construcción de la mezcla  
mezclas  
asfálticas  
con  
de  
los microaglomerados en  
polímeros SBS (Bachelor's  
thesis, Quito: UCE).  
caliente, como una posible técnica  
de mejoramiento vial, ante el  
continuo desgaste que sufren las  
carpetas asfálticas. La estructura del  
agregado, que depende de la  
gradación, es un factor importante  
para determinar las propiedades  
volumétricas. El proceso de diseño  
para determinar la combinación  
óptima de agregados actualmente es  
iterativo y los ingenieros confían casi  
exclusivamente en la experiencia.  
Este enfoque requiere mucho tiempo  
y, a menudo, da como resultado  
mezclas subóptimas.  
Al-Hdabi, Abbas & Al-Nasire, Jaafar  
&
Mohsin, Nadia. (2020).  
Asphalt mix design Using  
Matlab Computer Program.  
IOP  
Materials  
Conference  
Science  
Series:  
and  
Engineering. 888. 012025.  
1
8
0.1088/1757-  
99X/888/1/012025.  
Awuah-Offei, Kwame  
&
Askari  
Nasab, Hooman. (2011).  
Aggregate Cost Minimization  
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533.0000211.  
Asimismo, fue posible obtener la  
descripción de cada uno de los  
pasos y procedimientos a seguir  
para la colocación y mantenimiento  
de este tipo de carpeta asfáltica tipo  
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