道路沥青的温度疲劳是指沥青材料对不同水平的温度应力反复作用的反应，使极限拉伸应变变小，应力松弛性能降低，最终产生累积破坏。本研究选取三种具有代表性的重交通道路沥青，分别以薄膜烘箱老化(TFOT)后的沥青，薄膜烘箱老化加压力罐老化(TFOT+PAV)后的沥青及未老化的基质沥青为原料进行温度疲劳研究。实验中，选用哈尔滨地区的路面温度范围作为疲劳试验的温度范围。改变不同的循环次数，测定各循环下沥青的性质，研究其变化规律。对疲劳前后的沥青进行了针入度、粘度、软化点、蠕变劲度、四组分含量、分子量、红外分析等试验。 试验结果表明，随着温度疲劳周期的延长，沥青的针入度逐渐降低，粘度逐渐增加；用溶剂冲洗得到的四组分中饱和分、芳香分减少，胶质、沥青质增加，其中芳香分和胶质的变化比较明显；软化点略有升高；60秒蠕变劲度模量基本没有变化，蠕变速率减小；沥青的温度敏感性增大，感温性能变差。较高温度下的疲劳比低温下的疲劳程度大；升降温速率越大，疲劳程度越严重。沥青的抗疲劳能力与沥青的某些组分参数具有很好的相关性，但是与沥青的抗老化能力并不完全一致。沥青在温度疲劳时基本没有氧化反应的发生，其性质的变化是由于胶体结构的不断变化造成的。