https://doi.org/10.37815/rte.v37n2.1309

Artículos originales

Análisis del desgaste de pavimentos flexibles en
caliente, por envejecimiento: Propuesta de una metodología para una inspección
visual

Analysis of the wear of hot flexible pavements due to aging: Proposal of
a methodology for a visual inspection

Andrés
Caillagua1 https://orcid.org/0009-0009-4013-3119,

Juan Sozoranga1  https://orcid.org/0009-0001-4038-9327, Paul León1 https://orcid.org/0000-0001-6808-830X, Mónica Delgado-Yánez1 https://orcid.org/0000-0003-4753-730X

1Universidad Central Del Ecuador, Quito, Ecuador

[email-masked],
[email-masked],
[email-masked],
[email-masked]

Enviado:       2025/04/12

Aceptado:       2025/06/30

Publicado:
2025/12/15

Resumen

El deterioro de los pavimentos flexibles constituye
un proceso multifactorial, influenciado principalmente por el envejecimiento de
la mezcla asfáltica y su exposición prolongada a condiciones climáticas
adversas como amplitudes térmicas diarias de hasta 20 °C, radiación solar,
precipitación intensa, etc. Estas variables aceleran la pérdida de las
propiedades mecánicas y reológicas del ligante asfáltico, lo que compromete
progresivamente el comportamiento estructural y funcional del pavimento a lo
largo de su vida útil.

Sumario: Introducción, Marco teórico, Metodología, Resultados y Discusión, Conclusiones.

Como citar: Caillagua, A., Sozoranga,
J., León, P. & Delgado-Yánez, M. (2025). Análisis del desgaste de
pavimentos flexibles en caliente, por envejecimiento: Propuesta de una
metodología para una inspección visual. Revista
Tecnológica - Espol, 37(2), 100-112.

https://rte.espol.edu.ec/index.php/tecnologica/article/view/1309

El presente
estudio tiene como objetivo desarrollar una metodología sistemática de
inspección visual cualitativa, orientada a la evaluación del estado superficial
de pavimentos flexibles, con un enfoque particular en los efectos del
envejecimiento del material. Esta metodología busca establecer una herramienta
técnica que facilite la identificación oportuna y precisa de patologías
superficiales, permitiendo su clasificación según el tipo y nivel de severidad,
y sirviendo como insumo para la toma de decisiones en programas de conservación
vial. Además, se fundamenta en la inspección visual directa de tramos de
pavimento con distintos grados de envejecimiento, documentando los tipos de
deterioro observables —como fisuración, desprendimiento, exudación, deformaciones
plásticas, entre otros— y evaluando cada manifestación en función de su
tipología (según normas como ASTM D6433 o el PCI - Pavement
Condition Index) y su
severidad (baja, media, alta).

Los hallazgos de este estudio plantean que la
inspección visual constituye una herramienta eficaz para la detección temprana
de fallas en pavimentos flexibles. Su implementación permite optimizar los
recursos destinados al mantenimiento de la infraestructura vial, promoviendo
estrategias de intervención más eficientes y costo-efectivas.

Palabras
clave: Pavimento flexible,
degradación, hormigón asfáltico, mezcla asfáltica.

Abstract

The deterioration of flexible
pavements is a multifactorial process, mainly influenced by the aging of the
asphalt mixture and its prolonged exposure to adverse weather conditions such
as daily temperature ranges of up to 20°C, solar radiation, heavy rainfall,
etc. These variables accelerate the loss of the mechanical and rheological
properties of the asphalt binder, which progressively compromises the
structural and functional performance of the pavement throughout its service
life.

The objective of this study is to
develop a systematic qualitative visual inspection methodology for assessing
the surface condition of flexible pavements, with a particular focus on the
effects of aging of the material. This methodology seeks to establish a
technical tool that facilitates the timely and accurate identification of
surface pathologies, allowing their classification according to type and level
of severity, and serving as input for decision-making in road maintenance
programs.

It methodology is based on the
direct visual inspection of pavement sections with different degrees of aging,
documenting the types of observable deterioration—such as cracking, raveling,
bleeding, plastic deformation, among others—and evaluating each manifestation
according to its type (according to standards such as ASTM D6433 or the PCI -
Pavement Condition Index) and its severity (low, medium, high).

The findings of this study suggest
that visual inspection is an effective tool for the early detection of failures
in flexible pavements. Its implementation allows for the optimization of
resources allocated to road infrastructure maintenance, promoting more
efficient and cost-effective intervention strategies.

Keywords: Flexible pavement, Degradation, asphalt
concrete, asphalt mix, asphalt mixture.

Introducción

El deterioro del asfalto es uno de los
problemas más comunes en infraestructuras viales (Llopis et al., 2020). Las causas de este
inconveniente son varias, pero principalmente pueden deberse al clima, el
tráfico vehicular, los materiales utilizados en su construcción y un
mantenimiento ineficiente o nulo.

Según el Ministerio de Transporte y Obras
Públicas (MOP-001-F 2002), en Ecuador se presenta una creciente problemática a
raíz de la falta de mantenimiento e inversión vial, dando como resultado
infraestructura con gran cantidad de fallas en la carpeta asfáltica; además, el
crecimiento del parque automotor y la falta de mantenimiento de las vías han
generado que estas infraestructuras se hayan deteriorado, a tal punto de
necesitar una reconstrucción del paquete estructural (Instituto Nacional de
Estadística y Censos [INEC], 2024).

Con el propósito de realizar un análisis
preliminar del desgaste de la carpeta de rodadura se presenta el envejecimiento
de mezclas asfálticas, procedimiento establecido como un método de prueba que
simula el paso del tiempo en una carpeta de hormigón asfáltico (AASHTO, n.d.). Cabe recalcar que este método de prueba es aplicable
para muestras de hormigón asfáltico en caliente (HMA), por lo que el análisis
visual únicamente se centrará en este tipo de pavimento, coincidiendo que es el
más utilizado en la construcción de la red vial a nivel nacional.

Deterioros en pavimentos flexibles

Los deterioros en
pavimentos de hormigón asfáltico se deben principalmente al alto flujo
vehicular y a la falta de estrategias de mantenimiento vial. La fatiga
estructural provocada por el tránsito de vehículos pesados genera un desgaste
significativamente mayor en comparación con el transporte liviano (Cárdenas, 2018).

El proceso de inspección en pavimentos
implica observar detalladamente su superficie para detectar daños visibles como
fisuras, huecos, hundimientos, y otras irregularidades. Los daños se clasifican
en diferentes niveles de severidad (leve, moderado, severo) para establecer la
prioridad de las acciones de mantenimiento (Rondón, 2021).

Para la evaluación del nivel de servicio de
una carpeta de rodadura de hormigón asfáltico, se emplea el Índice de Condición del Pavimento (PCI, por
sus siglas en inglés). Este índice se determina en función de la
presencia y severidad de 19 tipos de fallas estructurales y funcionales,
permitiendo clasificar el estado de la vía de acuerdo con los valores obtenidos
(ASTM, n.d.; Carbajal, 2019; Llopis et al., 2020). La
interpretación del PCI se realiza con base en rangos establecidos, tal como se
detalla en la Tabla 1, aquí se muestra la categorización del
estado de la superficie. Un valor inferior en el rango de 0 a 10 indica un estado crítico de
falla, mientras que un valor superior, entre 86 y 100, corresponde a una superficie en condiciones óptimas o
excelentes.

Tabla 1

Rangos de Clasificación del PCI

Rango PCI %

Color

Estado

0 – 10

Falla

11 - 25

Muy Malo

26 - 40

Malo

41 - 55

Regular

56 - 70

Bueno

71 - 85

Muy Bueno

86 - 100

Excelente

Nota:
Los
datos fueron tomados de (ASTM, n.d.; Carbajal, 2019; Llopis
et al., 2020)

En la Figura 1 se
puede observar la curva de deterioro del pavimento, la que indica el estado de
la vía en función de los años de servicio, se identifica un punto crucial a
partil del cual, de no existir un mantenimiento adecuado se alcanza un punto de
no retorno que conduce al fallo de la estructura del pavimento; sin embargo, de
existir un mantenimiento puntual se permitirá la conservación de la carpeta
asfáltica favoreciendo a que su funcionamiento alcance los 20 años de vida
útil, periodo a partir del cual comúnmente se diseña una estructura de
pavimento flexible. La Fase A hace
referencia al proceso de construcción de la estructura del pavimento, mientras
que la Fase B al deterioro lento
y poco visible, la Fase C
evidencia un deterioro acelerado y quiebre de la carpeta asfáltica; finalmente,
la Fase D refleja la destrucción
total, siendo este el punto de no retorno para la estructura, lo que indica el
remplazo total de la estructura del pavimento.

Figura 1

Curva de deterioros

Nota: Autores, 2025 modificado de (Gore et al., 2023)

Marco teórico

Mezcla Asfáltica en Caliente

La mezcla
asfáltica en caliente (HMA) es un tipo de mezcla utilizada en la construcción y
mantenimiento de carreteras compuesta por agregados (grueso, intermedio y fino)
y ligante asfáltico, que se combinan a altas temperaturas, generalmente entre
150°C y 180°C, dependiendo del grado de viscosidad del asfalto utilizado. Durante
su proceso de fabricación, los componentes se calientan y se juntan en una
planta de asfalto de forma homogénea. Esta se utiliza principalmente en la
pavimentación de carreteras, calles y otras infraestructuras viales debido a su
durabilidad, resistencia a cargas de tráfico y capacidad para soportar
condiciones climáticas extremas (Padilla, 2004).

Durante la
elaboración de una mezcla asfáltica, las proporciones de los materiales
utilizados para su producción determinan las propiedades físicas y el desempeño
que podrán presentar al momento de ser puestas en obra (Asphalt
Institute, 2015).

Elaboración de especímenes de mezcla asfáltica
en caliente

Para la
elaboración de especímenes de mezcla asfáltica en caliente (HMA) se emplea el
método Marshall, uno de los más utilizados.

Este método
permite encontrar la dosificación óptima para una mezcla asfáltica,
estableciendo los porcentajes tanto de agregados minerales y de ligante
bituminoso que garanticen características adecuadas para el hormigón asfáltico
en caliente. Entre los parámetros evaluados en este diseño se encuentra la
relación entre vacíos-densidad de la mezcla y estabilidad-flujo en especímenes
compactados, los cuales se encuentran normalizados en probetas de 2.5 pulgadas
de espesor por 4 pulgadas de diámetro (Asphalt Institute, 2015).

Para la selección
de la proporción de agregados minerales se deberá tener en consideración la
granulometría deseada para la mezcla al igual que el comportamiento que se
pretende obtener, por lo cual se deberá seleccionar la faja granulométrica
adecuada para el diseño establecido en la MOP-001-F 2002 sección 405.5.02 y, de
igual manera, los requisitos para el ligante asfáltico que se establecen en la
sección 810.2.02 (Ministerio de Transporte y Obras Públicas, 2002).

Para la
elaboración de especímenes de hormigón asfáltico en caliente el Ministerio de
Transporte y Obras Públicas en la sección 405.5.04 establece los criterios de
diseño Marshall dependiendo del tipo de tráfico al cual va a ser destinado el
diseño de la mezcla asfáltica (Ministerio de Transporte y Obras Públicas, 2002).

Caracterización de la mezcla Asfáltica

Densidad

Se define como el peso unitario de un
volumen específico de la mezcla asfáltica (Praba, et
al., 2020).  Es una característica muy
importante debido a que es esencial tener una alta densidad en el pavimento
terminado para obtener un rendimiento duradero (Asphalt
Institute, 2015).

La densidad de la mezcla compactada que se
obtiene en laboratorio sirve como guía para determinar si la densidad del
pavimento, cuando sea colocado en obra, es adecuada o no (G. Cárdenas, 2014).

Las Especificaciones Generales para la
Construcción de Caminos y Puentes y las especificaciones MOP-001-F-2002
establecen que usualmente un porcentaje de la densidad del pavimento sea
determinado en el laboratorio, ya que dicha densidad en campo no se logra
obtener en su totalidad debido a los métodos de compactación y la temperatura
de la mezcla asfáltica (Ministerio de Transporte y Obras Públicas, 2002).

Porcentaje de vacíos de aire

Los vacíos de aire son espacios pequeños
que están presentes entre los agregados revestidos en la mezcla asfáltica. Es
necesario que todas las mezclas contengan cierto porcentaje de vacíos para
permitir la compactación bajo el tráfico, y proporcionar espacios donde pueda
fluir el asfalto durante el proceso de compactación. El porcentaje permitido de
vacíos para carpetas asfálticas varía entre 3 y 5 porciento (Ministerio de
Transporte y Obras Públicas, 2002).

Vacíos de agregado mineral V.M.A

Los vacíos en el agregado mineral (VMA) son
los espacios de aire que existen entre las partículas de agregado en una mezcla
asfáltica compactada incluyendo aquellos que están llenos de asfalto. El VMA
representa el espacio disponible para acomodar el volumen efectivo de asfalto y
los vacíos de aire óptimos para la mezcla, cuando mayor sea el VMA mayor
espacio existirá disponible para las películas de asfalto (Asphalt
Institute, 2015).

Vacíos llenos de asfalto V.F.A

Los vacíos llenos de asfalto corresponden a
la porción del volumen de vacíos entre las partículas de agregados que están
ocupados por el porcentaje de asfalto efectivo de la mezcla asfáltica (G.
Cárdenas, 2014).

Contenido de Asfalto

Es el porcentaje de asfalto que se
incorpora en la mezcla, parte de este será absorbido por el agregado y el resto
formará una película que rodea las partículas, al primero se le denomina
asfalto absorbido y al segundo asfalto efectivo. El óptimo contenido de asfalto
de la mezcla asfáltica está en función de la granulometría y el porcentaje de
absorción del material. Mezclas con alto porcentaje de filler
requerirán más asfalto y mezclas porosas se necesitarán menor porcentaje (Asphalt Institute, 2015).

Estabilidad

Es la capacidad de la mezcla asfáltica de
soportar las deformaciones y desplazamientos cuando son sometidas a las cargas
vehiculares de tránsito (Garnica et al., n.d.).

La estabilidad Marshall de una mezcla
asfáltica compactada es la carga máxima expresada en kilogramos o libras que
resiste una briqueta de 6.35 cm y un diámetro de 10.16 cm cuando es sometida a
la prensa Marshall a una temperatura de 60°C después de pasar por el baño maría
durante 30 minutos y aplicando una carga normal a la briqueta a una velocidad
de 5.08 cm/min (Garnica et al., 2004).

Flujo

Flujo Marshall es la deformación total
expresada en mm o pulgadas que experimenta la probeta desde el comienzo de la
aplicación de la carga en el ensayo de estabilidad, hasta el instante de
producirse la falla (Garnica et al., 2004).

Si los valores de fluencia que se obtienen
en briquetas de mezclas asfálticas son bajos se considera una mezcla rígida
para ser colocada en obra; por el contrario, si el valor de fluencia es elevado
la mezcla se considera excesivamente plástica, por lo que tiende a deformarse
rápidamente cuando es sometida a cargas vehiculares de tránsito (G. Cárdenas,
2014).

Envejecimiento de mezcla asfáltica

El
proceso de envejecimiento pretende simular el transcurso del tiempo en una
estructura de pavimento, para lo cual se estableció la norma AASHTO R 30. Esta
normativa estipula que mediante la incorporación de
calor adicional en el proceso de fabricación de hormigón asfáltico se genera el
envejecimiento del material, simulando el paso del tiempo a corto y largo
plazo.

Norma utilizada para el proceso de
envejecimiento AASHTO R 30

La norma AASHTO R 30 proporciona el
procedimiento para simular el envejecimiento de mezclas asfálticas en caliente
a corto y largo plazo mediante el acondicionamiento a temperaturas controladas
con el uso de un horno de tiro forzado (AASHTO, n.d.).

Este procedimiento, para el
acondicionamiento de mezclas asfálticas sueltas, se lo aplica para un
envejecimiento a corto plazo debido a que la temperatura a la cual es sometida
la mezcla asfáltica es elevada, por lo que si se implementara en briquetas estas
se desintegrarían durante el tiempo que dura el acondicionamiento (Guerrero et
al., n.d.-a; Montero & Recasens, 2015). Por otra
parte, el acondicionamiento a largo plazo es implementado en briquetas de
mezcla asfáltica, ya que la temperatura utilizada es insuficiente para permitir
la desintegración pese a su exposición durante un periodo prolongado.

Durante todo el proceso de envejecimiento
es importante tener precaución con las tolerancias establecidas a fin de no
producir ninguna alteración a los resultados del ensayo (Argüelles, 2005;
Guerrero et al., n.d.-b; Parada et al., n.d.).

Efecto del envejecimiento en las propiedades
fisicoquímicas

Este método es irreversible, afecta a la
durabilidad del pavimento y evidencia daños tempranos. La principal causa del
envejecimiento del asfalto es la oxidación térmica, un procedimiento donde los
componentes del ligante interactúan con el oxígeno bajo condiciones de elevada
temperatura. Este fenómeno se agudiza durante el proceso de producción,
almacenaje, traslado, ubicación y compactación de las mezclas asfálticas, y se
complementa con la volatilización de elementos de menor peso y la
reestructuración de su microorganismo (Baudilio et al., 2023).

Diversos factores del entorno, como la
temperatura, la humedad y la presencia de oxígeno, influyen en el proceso de
envejecimiento. En particular, la humedad puede originarse tanto en la
atmósfera como en el interior de las estructuras, además, el pavimento
asfáltico está estrechamente relacionado con este fenómeno. La capa de rodadura
de las estructuras es la más afectada visualmente, ya que está en contacto
constante y directo con el oxígeno presente en el aire, lo que intensifica el
efecto oxidante (Villegas et al., 2024).

Índice de Condición del Pavimento (PCI)

Los daños observados se documentan y
clasifican de acuerdo con su tipo y grado de severidad. Esto ayuda a
identificar patrones de deterioro y a planificar de manera más eficiente las
intervenciones necesarias. Se enfatiza la importancia de registrar de forma
detallada los resultados de la inspección, lo que permitirá hacer un
seguimiento adecuado y facilitar la planificación futura del mantenimiento de
pavimentos (Niola, 2015).

Dentro de los modelos de administración
vial existentes, el Índice de Condición del Pavimento (PCI) representa el
método más integral para la valoración y puntuación imparcial de pavimentos
flexibles o rígidos. La implementación de la metodología es sencilla y no
necesita de herramientas especializadas más allá de las que conforman el
sistema de evaluación del PCI (Vásquez, 2002).

Así también, el PCI es uno de los
indicadores que facilitan una valoración global del comportamiento del
pavimento, además, es uno de los que se utiliza para la revisión visual. Este
método de evaluación es uno de los más reconocidos a nivel global y sigue
siendo utilizado en ciertos países, especialmente en los que carecen de
dispositivos para medir parámetros como deflexión, irregularidad superficial
(longitudinal y transversal) y fricción (González et al., 2019).

Metodología

Elaboración de especímenes para ser ensayados

Se aplicó la metodología Marshall para el
diseño de mezclas asfálticas en función de la norma ASTM D 1559, en el cual se
utilizarán materiales que cumplieron con las características establecidas en
las Especificaciones Generales para la Construcción de Caminos y Puentes entre
las cuales están granulometría, peso específico aparente de los áridos y peso
específico del asfalto (Ministerio de Transporte y Obras Públicas, 2002). Una
vez obtenida la curva granulométrica se procedió a elegir los porcentajes de agregado
grueso, intermedio, fino y el porcentaje de asfalto para la realización de la
mezcla asfáltica (Caillagua & Sozoranga,
2025). Se prepararon 15 muestras de mezcla asfáltica para el estudio.

Teniendo en
consideración los criterios de diseño Marshall presentados en la especificación
MOP-001-F-2002, en la que se establecen las
condiciones de tráfico y las características que debe cumplir la mezcla
asfáltica, se debe contemplar que en la actualidad el mayor porte de la red
vial nacional es diseñada para el tráfico de vehículos de carga, por lo que se
debe prever que la estructura podría soportar este tipo de tránsito; pudiendo
no resistir y requerir intervenciones.

Envejecimiento de especímenes

Este procedimiento puede realizarse en dos
fases, una a corto plazo (durante la producción y colocación de la mezcla) y a
largo plazo (durante el tiempo de vida útil). Los especímenes elaborados se
acondicionan en el horno a una temperatura de 135°C a 4 horas para simular un
envejecimiento a corto tiempo (Garnica et al., 2004) y para simular un
envejecimiento a largo plazo se acondiciona a una temperatura de 85°C durante 5
días (Agudelo & Martínez S, 2019).

Identificación de deterioros

Pese a
poseer una normativa que permite la identificación de deterioros para pavimento
asfáltico, esta no es utilizada para la identificación de deterioros en
especímenes de prueba debido a que no se presenta la acción del tránsito
vehicular como variable de alteración en la integridad del pavimento (Loor,
2021). La principal variable para el estudio es la temperatura en la
elaboración de briquetas ya se simula un proceso de envejecimiento y permite
reconocer deterioros presentes como fisuras, desprendimientos, oxidación,
perdida de adherencia y microfisuras.

Así mismo, se podría establecer un rango de
clasificación desde leve, moderado y severo, dependiendo de la presencia de
cada tipo de deterioro. Los aspectos relevantes para la determinación de la
severidad se verán influenciados por el efecto de los deterioros en la
integridad de las briquetas de prueba.

Para definir un valor exacto, tanto en las
dimensiones de los deterioros como en su influencia dentro de las briquetas
elaboradas, se ve la necesidad de la elaboración de estudios complementarios
centrados en el ensayo de briquetas envejecidas y en la recopilación de
resultados medibles.

Análisis e interpretación

Mediante la
evaluación cualitativa se identificaron las tendencias comunes de deterioros
presentes en los especímenes de prueba pertenecientes a la misma muestra de
mezcla asfáltica, debido a la aplicación del envejecimiento. Los resultados
fueron relacionados con la temperatura y tiempo de exposición de las muestras,
así como con el tipo de asfalto utilizado para la elaboración de la mezcla.

Para establecer
la relación entre los deterioros observados en campo y el nivel de severidad
asociado, se utilizó una matriz de correlación que permitió vincular cada tipo
de daño con su clasificación cualitativa (leve, moderado o severo), la que se
presenta en la Tabla 2.

Durante el
proceso de evaluación, se documentaron las condiciones del pavimento mediante
fichas de inspección, las que incluyeron evidencias fotográficas, ubicación
georreferenciada y descripción detallada del daño. Cada observación fue
codificada y clasificada, según su naturaleza y magnitud, lo cual permitió
alimentar la matriz de correlación previamente diseñada.

Posteriormente,
los datos recopilados fueron analizados para determinar tendencias y patrones
de envejecimiento, utilizando herramientas estadísticas básicas y sistemas de
información geográfica (SIG), cuando se disponga de cobertura espacial. Esta
correlación técnica facilitó la priorización de intervenciones y la toma de
decisiones en programas de mantenimiento vial.

En la Figura 2 se puede observar el diagrama de flujo de
la metodología propuesta para la inspección visual.

Flujograma sobre la metodología

Figura 2

Flujograma sobre la metodología

Nota:
(Autores,
2025)

Resultados
y Discusión

La revisión
bibliográfica, realizada para la elaboración del presente artículo, reveló que
el envejecimiento de mezclas asfálticas proporciona una herramienta de estudio
que contribuye a la caracterización y simulación de deterioros producidos
durante el tiempo de vida útil de una estructura de pavimento flexible; además,
se evidenció que un análisis minucioso de muestras de hormigón asfáltico de la
estructura de un pavimento flexible permitió evaluar diversos tipos de
desgastes que únicamente serían visibles con el paso del tiempo durante la
operación de la estructura. El cumplimiento de las especificaciones durante el
diseño de una mezcla asfáltica no garantiza un comportamiento uniforme, por lo
que un estudio posterior a su realización proporcionará información vital sobre
intervenciones que se deberán considerar para la conservación de la
infraestructura.

El
envejecimiento de las mezclas asfálticas es un proceso crítico que impacta
directamente la durabilidad y el rendimiento de las infraestructuras viales.
Comprender los factores que influyen en este fenómeno, como la temperatura, la
humedad y la exposición al oxígeno, es fundamental para identificar las causas
de deterioro en pavimentos y desarrollar estrategias efectivas de mantenimiento
y rehabilitación. Al aplicar este conocimiento en el diseño de mezclas
asfálticas más resistentes, se puede optimizar la vida útil de las
pavimentaciones, reduciendo costos a largo plazo y mejorando la seguridad y
funcionalidad de las vías. Así, el enfoque proactivo hacia el envejecimiento
del asfalto no solo contribuye a la sostenibilidad de las infraestructuras,
sino que también garantiza un mejor servicio a la comunidad.

El
envejecimiento es un fenómeno que altera las propiedades físicas y químicas
simulando el paso del tiempo, entre los deterioros que pueden presentarse están
los siguientes:

-
Grietas: Generadas debido a la
contracción, comúnmente presentan un patrón en forma de polígono y de manera
uniforme tanto en tamaño como en su distribución. La pérdida de flexibilidad
del ligante produce una rigidez que disminuye las propiedades de la mezcla
asfáltica frente a contracciones térmicas lo cual genera el agrietamiento.

-
Exudación: Este deterioro se
hace visible debido a una capa brillante que se genera en la superficie, ocurre
debido a que la viscosidad del asfalto aumenta, permitiendo que los aceites
rebosen a la superficie.

-
Desprendimiento de agregados:
Se genera debido a la pérdida de adherencia de los agregados con el ligante
asfáltico, la oxidación permite al ligante volverse frágil, posibilitando el
desprendimiento de partículas.

-
Disminución de la flexibilidad:
El envejecimiento reduce la capacidad de la mezcla asfáltica para recuperar su
configuración, produciendo gritas por fatiga.

-
Cambio de color: El color del
pavimento puede cambiar a tonos grisáceos o marrones debido a la oxidación del
ligante asfáltico y es un cambio directo que indica el envejecimiento del
asfalto.

La
metodología propuesta para la inspección visual se basa en la observación
directa de los pavimentos en distintos estados de envejecimiento; por tal
motivo, es fundamental el desarrollo de investigaciones que complementen de
manera más detallada y rigurosa indicadores que hagan posible establecer
valores cuantitativos dentro del análisis planteado. La Tabla 1 expresa la
clasificación visual de severidad de daños planteada, y la Tabla 2 la clasificación de
envejecimiento propuesto.

Tabla 2

Clasificación visual de severidad de daños propuesta mediante el
envejecimiento de mezcla asfáltica y briquetas

Tipo de Deterioro

Descripción Técnica

Criterio de Severidad - Leve

Criterio de Severidad - Moderado

Criterio de Severidad Severo

Fisuras (Longitudinales, Transversales o en bloque)

Grietas lineales o en patrón cuadriculado causadas por retracción
térmica, fatiga o deformaciones estructurales.

Grietas cortas o poco visibles, sin desintegración ni perdida de
material.

Grietas medianamente largas, posible inicio de desintegración.

Grietas anchas y largas, con desintegración de material, posible
afectación estructural.

Desprendimientos (Raveling)

Pérdida progresiva del agregado superficial por envejecimiento del
ligante o tránsito.

Pérdida ligera de agregado, textura aún perceptible.

Exposición parcial del agregado grueso, textura superficial rugosa.

Desgaste severo, pérdida funcional de la carpeta asfáltica.

Oxidación del Asfalto

Cambio de coloración por envejecimiento del ligante asfáltico, pérdida de
flexibilidad.

Color marrón claro o grisáceo, sin grietas visibles.

Color gris oscuro, con presencia de microgrietas superficiales.

Superficie quebradiza, grietas asociadas, pérdida de cohesión entre los
agregados.

Pérdida de Adherencia (Despegue)

Separación entre capas o pérdida de vínculo entre mezcla asfáltica y la
base o sub-base.

Leve desprendimiento, sin alteraciones visibles

Áreas con degradación visible de agregado fino.

Desprendimientos evidentes de agregados con ausencia de ligante.

Microfisuras superficiales

Fisuración superficial en malla fina o telaraña, generalmente por
oxidación o tránsito repetitivo.

Microfisuras
imperceptibles o muy ligeras, sin daño estructural

Malla apenas entrelazada y perceptible, posible pérdida de capa
impermeable.

Fisuración conectada, daño estructural evidente, posible evolución a piel
de cocodrilo.

Conclusiones

El proceso de
envejecimiento de una muestra de hormigón asfáltico permite evidenciar su
calidad y definir de manera temprana los inconvenientes que se presentarán
después de la operación de la infraestructura vial. Pese a que el proceso de
construcción es uno de los principales factores que influyen en su desempeño
operativo, no se debe ignorar el mantenimiento y la conservación de la
infraestructura vial.

En Ecuador se evidencia un alto incremento de infraestructura vial que
presenta fallas debido a una inexistente o reducida política de mantenimiento y
conservación. La operación de las vías se ve afectada debido a un déficit en el
control de tráfico, los usuarios no acatan las indicaciones de uso y no se
respeta el tránsito para el que fue diseñada la vía (liviano y pesado).

El envejecimiento de mezclas asfálticas proporciona una herramienta de
análisis inicial que asemeja las características que resultan del paso del
tiempo a la estructura de pavimento flexible. En este contexto, se puede
evidenciar como los diversos estudios realizados a mezclas asfálticas mediante
el proceso de envejecimiento buscan reproducir dichas características en
especímenes de prueba, para su posterior evaluación y análisis.

Los resultados
obtenidos permiten diseñar estrategias de mantenimiento más efectivas y
eficientes, prolongando la vida útil de las pavimentaciones y mejorando la
seguridad vial y el desempeño del tráfico. La investigación sobre el
envejecimiento de la mezcla asfáltica no solo impulsa la creación de materiales
más duraderos, sino que también promueve una gestión vial más sostenible y
eficiente, contribuyendo al desarrollo de infraestructuras más resilientes y
económicas a largo plazo.

En cuanto a las
limitaciones, se encuentran la inexistencia de una herramienta que permita el
análisis de manera precisa de los desgastes producidos en los especímenes de
prueba. Este estudio se deberá llevar a cabo sin ninguna alteración o
destrucción de las briquetas, ya que es necesario una inspección visual. De
ninguna manera se debe afectar la integridad de las briquetas ante la necesidad
de una inspección de las propiedades que pueden presentarse en su interior.

Este artículo sugiere una base de estudio que deberá ser comprobada
mediante ensayos de laboratorio que garanticen su funcionalidad. Los resultados
obtenidos de estos ensayos podrían proporcionar una base sólida que permita un
estudio detallado de desgastes frecuentados en diversos especímenes, para así
anticipar su aparición con medidas de mitigación.

La importancia de
este estudio radica en la necesidad de un análisis temprano de los posibles
inconvenientes que pueden presentarse en las estructuras de pavimento
asfáltico, debido a que la mayor parte de la infraestructura vial del país se
encuentran construidas empleando hormigón asfáltico.

Las muestras para
el estudio deberán ser representativas de la mezcla, por otra parte, las
muestras elaboradas en laboratorio deberán asemejarse a las esperadas en campo.

Para cubrir un
análisis confiable de la vida útil de un pavimento flexible entre 10 y 20 años,
se recomienda realizar al menos seis ensayos fundamentales: módulo resiliente
(MR) para evaluar el comportamiento elástico de las capas; deflectometría
(FWD o Benkelman Beam) para determinar la capacidad
estructural; resistencia mecánica del ligante mediante tracción indirecta (ITS)
o corte directo; caracterización del ligante asfáltico (ductilidad, penetración
y envejecimiento RTFO/PAV); granulometría y densidad in situ (por densímetro
nuclear o método del cono de arena); e inspección visual codificada (según PCI,
VIZIR u otra norma técnica). Estos ensayos deben realizarse al inicio del
periodo de análisis (año 0) y repetirse cada 2 a 3 años en vías de alto tráfico,
o bajo condiciones climáticas severas; y, cada 5 años en vías secundarias, lo
que permite modelar el deterioro, recalibrar curvas de desempeño y planificar
estrategias de mantenimiento preventivo o correctivo de manera técnica y
oportuna.

Reconocimientos

Los autores declaran
la contribución y participación equitativa de roles de autoría para esta
publicación.

Los autores declaran
que, en la elaboración del presente artículo, no se ha utilizado herramientas
de inteligencia artificial.

Referencias

AASHTO.
(n.d.). R 30-Acondicionamiento de mezcla asfáltica
caliente.

Garnica,
P., Delgado, H., Gómez, J., Romero, S., & Alarcón, H. (2004). Aspectos
Del Diseño Volumétrico De Mezclas Asfálticas.

Argüelles,
G. M. (2005). Efecto de la radiación solar en el envejecimiento de ligantes
y mezclas asfálticas. https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/2dd76cda-9665-4121-8dab-4fa206c0378d/download

Asphalt Institute. (2015). MS-2 Asphalt Mix Design
Methods (7th ed.). Asphalt Institute.

ASTM. (n.d.). D 6433-Practice for Roads and Parking
Lots Pavement Condition Index Surveys. ASTM International. https://doi.org/10.1520/D6433-18

Baudilio,
S., Rondón, H., & Bastidas, J. (2023). Estudios del envejecimiento de
mezclas de concreto asfáltico en caliente (N. Rodríguez, Ed.; Primera). www.stock.adobe.com-Stockr

Caillagua, A., & Sozoranga, J. (2025). Evaluación
de la calidad de mezclas asfálticas en caliente a través del Módulo de Rigidez
utilizando agregados provenientes de las canteras de Guayllabamba, Pintag y Pifo. [Tesis de grado inédita].
Universidad Central del Ecuador.

Carbajal,
A. (2019). Estudio de tipo fallas y sus consecuencias en el pavimento
flexible de la Av. Central, cuadra 5, distrito de Los Olivos. Universidad
César Vallejo.

Cárdenas,
G. (2014). Estudio De Mezclas Asfálticas Colocadas En Vías De La Región
Amazónica Del Ecuador Mediante Pruebas De Desempeño. Universidad Católica
de Santiago de Guayaquil.

Cárdenas,
J. (2018). Influencia del tráfico vehicular con respecto a las deflexiones
de los pavimentos flexibles en zona urbana de la ciudad de Huancayo, Junín –
2017. Universidad Ricardo Palma.

Garnica,
P., Delgado, H., & Sandoval, C. (2005). Análisis Comparativo De Los
Métodos Marshall Y Superpave Para Compactación De
Mezclas Asfálticas.

González,
H., Ruiz, P., & Guerrero, D. (2019). Propuesta De Metodología Para La
Evaluación De Pavimentos Mediante El Índice De Condición Del Pavimento (Pci).

Gore, N., Arkatkar, S.,
Joshi, G., & Antoniou, C. (2023). Modified bureau of public roads link
function. Journals.Sagepub.Com, 2677(5), 966–990. https://doi.org/10.1177/03611981221138511

Guerrero, W., vinculos, S.
P.-R., & 2020, undefined. (n.d.-a). Efecto del envejecimiento
de mezclas asfálticas en el ciclo de vida del pavimento desde el aspecto
técnico y ambiental. Revisión del estado de conocimiento. Revistas.Udistrital.Edu.Co.
https://doi.org/10.14483/2322939X.16227

Guerrero,
W., vinculos, S. P.-R., & 2020, undefined. (n.d.-b). Efecto del
envejecimiento de mezclas asfálticas en el ciclo de vida del pavimento desde el
aspecto técnico y ambiental. Revisión del estado de conocimiento. Revistas.Udistrital.Edu.CoWMC Guerrero, SBC PabónRevista Vinculos,
2020•revistas.Udistrital.Edu.Co. https://doi.org/10.14483/2322939X.16227

Instituto
Nacional de Estadística y Censos [INEC]. (2024). Estadística de Transporte (Estra).

Llopis,
D., García, T., Montalbán, L., Sanz, A., & Pellicer, E. (2020). Inﬂuence of
Pavement Structure, Traﬃc, and Weather on Urban Flexible Pavement
Deterioration. Sustainability (Switzerland), 12(22), 1–20. https://doi.org/10.3390/su12229717

Loor,
M. (2021). Estudio del envejecimiento de mezclas asfálticas con núcleos de
obras y briquetas procesadas en laboratorio. Universidad Católica de
Santiago de Guayaquil.

Martínez,
S., & Agudelo, M. (2019). Estudio Comparativo Del Envejecimiento A Largo
Plazo De Una Mezcla Con Asfalto Modificado Con Grano De Caucho Reciclado. Trabajo
de grado, Univ. Católica de Colombia. repositorio digital HLSL: https://hdl.handle.net/10983/24074

Ministerio
de Transporte y Obras Públicas. (2002). Especificaciones Generales Para La Construcion Para La Construcion
De Caminos Y Puentes.

Montero,
T. L., & Recasens, J. M. (2015). El envejecimiento en mezclas asfálticas.
https://upcommons.upc.edu/handle/2117/126751

Niola, M. (2015). Analisis De
Las Fallas Del Pavimento Flexible De La Avenida Arízaga
Entre Nueve De Mayo Y Ayacucho. Universidad Técnica De Machala.

Padilla,
A. (2004). Análisis de la resistencia a las deformaciones plásticas de
mezclas bituminosas densas de la normativa mexicana mediante el ensayo de pista.

Parada,
M., Lepesqueur, A., & Caicedo., B. (2005). undefined. Estudio del envejecimiento de mezclas asfálticas
por oxidación.

Praba, M., Lokeshwaran, K., & Kumar, S. R. (2020).
an optimum design approach for flexible pavement using asphalt institute
method. International
Journal of Civil Engineering and Technology, 11.

Rondón,
J. (2021). Envejecimiento De Asfaltos Y Mezclas Asfálticas: Revisión Teórica.
Universidad Santo Tomás.

Vásquez,
L. (2002). Pavement Condition
Index (Pci) Para Pavimentos
Asfálticos Y De Concreto En Carreteras.

Villegas,
R., Calderón, P., Aguilar, J., & Quirós, R. (2024). Análisis morfológico de
la oxidación del betún asfáltico y su relación con los cambios en sus
propiedades químicas y termorreológicas. ASFALTO Y
PAVIMENTOS, XIV.