O objetivo principal deste trabalho é avaliar o impacto de diferentes matrizes betuminosas no comportamento mecânico de misturas asfálticas densas. Os agregados utilizados são provenientes de jazida localizada na região metropolitana de Joinville. Os ligantes considerados são Cimentos Asfálticos de Petróleo (CAP) classificados por penetração como: 10/20, 30/45 e 50/70. A caracterização dos materiais foi realizada. A curva granulométrica foi calculada pela equação de Füller-Talbot. Para a dosagem das misturas asfálticas foi utilizada a metodologia Marshall, oficialmente homologada pelo Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT). Com base na campanha experimental realizada, os resultados obtidos indicam que as características intrínsecas de cada ligante asfáltico são preponderantes quanto à influência na dosagem e no desempenho mecânico das misturas asfálticas, em que quanto menor a classificação por penetração dos ligantes betuminosos testados, melhores foram os resultados obtidos quanto às propriedades volumétricas e mecânicas dos materiais. Além disso, verificou-se que o ensaio Marshall mostra-se muito deficiente do ponto de vista técnico como metodologia a ser utilizada na determinação paramétrica dos teores ótimos de dosagem.