ISO 22480-1:2022
(Main)Railway applications — Concrete sleepers and bearers for track — Part 1: General requirements
Railway applications — Concrete sleepers and bearers for track — Part 1: General requirements
This document defines technical criteria and control procedures which need to be satisfied by the constituent materials and the finished concrete sleepers and bearers, i.e. precast concrete sleepers, twin-block reinforced sleepers, bearers for switches and crossings, and special elements for railway tracks. This document defines mechanical tests which provide assurance of the capability of sleepers or bearers to resist repetitive loading and provide sufficient durability. In addition, it places controls on manufacturing processes and tests to ensure that the concrete will not suffer degradation in service through chemical reaction and frost damage.
Applications ferroviaires — Traverses et supports en béton pour la voie — Partie 1: Exigences générales
Le présent document définit les critères techniques et les procédures de contrôle que doivent respecter les matériaux constituants et les produits finis en béton (traverses préfabriquées en béton, traverses biblocs en béton armé, supports précontraints pour appareils de voie et éléments spéciaux pour voies ferrées). Le présent document spécifie des essais mécaniques qui permettent de démontrer l'aptitude des traverses ou des supports à résister à des charges répétitives et à présenter une durabilité suffisante. De plus, il définit les contrôles à mettre en place dans les procédés de fabrication ainsi que des essais pour s'assurer que le béton ne subira pas de dégradations en service dues à des réactions chimiques ou au gel.
General Information
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 22480-1
First edition
2022-01
Railway applications — Concrete
sleepers and bearers for track —
Part 1:
General requirements
Applications ferroviaires — Traverses et supports en béton pour la
voie —
Partie 1: Exigences générales
Reference number
ISO 22480-1:2022(E)
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ISO 22480-1:2022(E)
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Published in Switzerland
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ISO 22480-1:2022(E)
Contents Page
Foreword .v
Introduction . vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Symbols and abbreviated terms.3
5 Determination of test loads .4
5.1 General . 4
5.2 Loads for sleepers and bearers in track . 4
5.2.1 Loads . 4
5.2.2 Load distribution . 5
5.2.3 Characteristic bending moments . 5
5.3 Test loads . 5
5.3.1 General . 5
5.3.2 Method A: verification of bending capacities . 5
5.3.3 Method B: verification of minimum performance requirements . 6
6 Data to be supplied .6
6.1 General . 6
6.2 Data to be supplied by the purchaser . 6
6.3 Data to be provided by the supplier . 7
6.3.1 Before the design approval tests . 7
6.3.2 After the design approval tests . 7
6.3.3 Prior to start-up of production . 7
7 Materials . 8
7.1 General requirements . 8
7.2 Cement . 8
7.3 Aggregates . . . 8
7.4 Mixing water. 9
7.5 Admixtures . 9
7.6 Concrete . 9
7.6.1 Material requirements . 9
7.6.2 Information to be provided by the supplier . 10
7.6.3 Changes for the material and processes. 10
7.7 Steel . 10
7.7.1 Prestressing tendons . 10
7.7.2 Reinforcing steel . 10
7.7.3 Steel connecting bar for twin-block sleepers . 10
7.8 Embedded components . . 11
8 General requirements .11
8.1 Design . 11
8.1.1 Geometrical design . 11
8.1.2 Concrete cover . 13
8.1.3 Prestressing system design . 13
8.1.4 Reinforcing steel design . 14
8.2 Manufacturing process . 14
8.2.1 General requirements . 14
8.2.2 Manufacturing rules . 14
8.2.3 Curing .15
8.2.4 Concrete and ambient temperature . 15
8.3 Surface finish . 17
8.4 Marking . 17
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ISO 22480-1:2022(E)
9 Product testing .18
9.1 General . 18
9.2 Mechanical parameters . 18
9.3 Tests on product . 19
9.4 Tests on concrete . 19
9.5 Tests in combination with the fastening system . 19
9.6 Additional tests . 19
10 Quality control .19
10.1 General . 19
10.2 Quality control during design approval tests . 20
10.3 Quality control during manufacturing . 20
Annex A (informative) Determination of factor k for time dependent losses of strength .22
t
Annex B (informative) Calculation of the bending capacity by method A .24
Annex C (informative) Determination and application of minimum performance
requirements and related test loads from experience in track for method B .26
Annex D (informative) Correspondence between relevant regional or national standards.30
Annex E (informative) Test method for measuring the water absorptionof concrete at
atmospheric pressure .32
Annex F (informative) Definition and recommendation for measurement of rail seat
inclination and twist between rail seats .33
Annex G (informative) Surface finish.34
Annex H (informative) Quality control during manufacturing – Routine tests and frequency
of testing .36
Bibliography .38
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ISO 22480-1:2022(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to
the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see
www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 269, Railway applications,
Subcommittee SC 1, Infrastructure.
This document is used in conjunction with ISO 22480-2.
A list of all parts in the ISO 22480 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
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ISO 22480-1:2022(E)
Introduction
This document covers the general requirements for concrete sleepers and bearers.
Concrete sleepers and bearers are safety critical components for railway applications. They are not
covered by any other International Standards for structural concrete.
As safety critical components, an agreement is needed between the purchaser and the supplier to
perform sleeper design and manufacture as well as to operate a factory quality system.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 22480-1:2022(E)
Railway applications — Concrete sleepers and bearers for
track —
Part 1:
General requirements
1 Scope
This document defines technical criteria and control procedures which need to be satisfied by the
constituent materials and the finished concrete sleepers and bearers, i.e. precast concrete sleepers,
twin-block reinforced sleepers, bearers for switches and crossings, and special elements for railway
tracks.
This document defines mechanical tests which provide assurance of the capability of sleepers or
bearers to resist repetitive loading and provide sufficient durability. In addition, it places controls on
manufacturing processes and tests to ensure that the concrete will not suffer degradation in service
through chemical reaction and frost damage.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 22480-2, Railway applications — Concrete sleepers and bearers for track — Part 2: Prestressed
monoblock sleepers
ISO 6892-1, Metallic materials — Tensile testing — Part 1: Method of test at room temperature
ISO 6506-1, Metallic materials — Brinell hardness test — Part 1: Test method
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
3.1
purchaser
body responsible for acquiring the product on the end user’s behalf
3.2
supplier
body responsible for the use of this document in response to the purchaser’s (3.1) requirement, and for
requirements which apply to the manufacturer (3.3)
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ISO 22480-1:2022(E)
3.3
manufacturer
producer
body producing concrete sleeper (3.4) and bearer (3.5) products
3.4
sleeper
transverse component of the track which controls the rail gauge, inclination and which transmits loads
from the rail to the ballast or other sleeper support
3.5
bearer
transverse component of switches and crossings which controls rail gauge, inclination and the relative
geometry of two or more stretches of running rails and different pieces of special track work, and
transmits loads from the rails to the ballast or other bearer support
3.6
bending moment
internal moment created by external loads applied to the concrete sleeper (3.4) or bearer (3.5) which
produces tension and compression in the element
3.7
positive bending moment
bending moment (3.6) which produces tension or reduces compression at the bottom of a cross-section
of a concrete sleeper (3.4) or bearer (3.5)
3.8
negative bending moment
bending moment (3.6) which produces tension or reduces compression at the top of a cross-section of a
concrete sleeper (3.4) or bearer (3.5)
3.9
rail seat
area on which a running rail rests
3.10
rail seat area
rail seat (3.9) and the immediate area around the fastening system
3.11
twin-block reinforced sleeper
sleeper (3.4) in which two reinforced concrete blocks are connected by a steel connecting bar
3.12
test load
load applied during testing
3.13
bending crack
partial split in concrete due to an external bending moment (3.6)
3.14
residual crack
bending crack (3.13) measured during a test after an external bending moment (3.6) has been applied
and has been removed
2
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ISO 22480-1:2022(E)
3.15
first crack
crack under loading irrespective of width which originates in the tensile face of the concrete sleeper
(3.4) and bearer (3.5) extending to a minimum depth of 15 mm on one side or other of the concrete
sleeper and bearer and which increases in width (at the depth of 15 mm) with further application of
load
Note 1 to entry: The crack under loading is a bending crack (3.13) measured during a test with an external bending
moment (3.6) applied.
3.16
minimum concrete cover
minimum cover given by the nominal cover reduced by the production tolerance
3.17
design approval test
test on a concrete sleeper (3.4) or bearer (3.5) or part of a concrete sleeper or bearer to demonstrate
compliance with the acceptance criteria
3.18
routine test
test carried out on a concrete sleeper (3.4) or bearer (3.5), as a part of the manufacturing quality control
process
4 Symbols and abbreviated terms
Symbol Description Unit
F initial reference load for positive bending test at centre section kN
c0
F initial reference load for negative bending test at centre section kN
c0n
F test load which produces first crack formation at the centre section during positive kN
cr
bending test at centre section; load preceding the load for which a crack width meas-
ured under load, at 15 mm depth, is equal or higher than 0,02 mm on one of the faces
F test load which produces first crack formation at the centre section during negative kN
crn
bending test at centre section; load preceding the first negative test load for which a
crack width measured under load, at 15 mm depth, is equal or higher than 0,02 mm
on one of the faces
F initial reference load for positive bending test at rail seat section kN
r0
F test load for which a crack width of 0,05 mm at the bottom of rail seat section persists kN
r0,05
after removal of the load during positive bending test at rail seat; load preceding the
test load, for which a residual crack width measured at 15 mm depth, persisting after
removal of the load and is equal or higher than 0,06 mm on one of the faces
F test load for which a crack width of 0,5 mm at the bottom of the rail seat section per- kN
r0,5
sists after removal of the load; load preceding the first positive test load, for which
a residual crack width measured at 15 mm depth persists after removal of the load
and is equal or higher than 0,51 mm on one of the faces
F initial reference load for negative bending test at rail seat section kN
r0n
F maximum test load which cannot be increased during positive bending test at rail kN
rB
seat section
F test load which produces first crack formation at the rail seat section during positive kN
rr
bending test at rail seat; load preceding the load for which a crack width measured
under load, at 15 mm depth, is equal or higher than 0,02 mm on one of the faces
k coefficient used to calculate the acceptance criterion for test load F in the cyclic test —
1d r0,05
k coefficient used to calculate the acceptance criterion for test load F in the static test —
1s r0,05
3
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ISO 22480-1:2022(E)
k coefficient used to calculate the acceptance criterion for test loads F or F in the —
2d r0,5 rB
cyclic test
k coefficient used to calculate the acceptance criterion for test load F in the static test —
2s rB
k coefficient used to calculate the acceptance criterion for test load F in the fatigue test —
3 rB
k coefficient used to calculate the acceptance criteria for test loads F , F and F in —
t rr cr crn
static tests, taking into account the age of the sleeper or bearer at the time of testing
(see Annex A)
M reference test bending moment for design approval tests and routine tests kNm
0
M reference test bending moment for the negative bending test at the centre section kNm
0,c,neg
M reference test bending moment for the positive bending test at the centre section kNm
0,c,pos
M reference test bending moment for the positive bending test at the rail seat section kNm
0,r,pos
M bending capacity for first crack formation of the prestressed concrete cross-section, kNm
cr
calculated for the age of the sleeper at the time of testing
M bending capacity for first crack formation for a negative bending moment at the kNm
cr,c,neg
sleeper centre
M bending capacity for first crack formation for a positive bending moment at the kNm
cr,c,pos
sleeper centre
M bending capacity for first crack formation for a positive bending moment at the rail seat kNm
cr,r,pos
M characteristic bending moment which is the bending moment due to dynamic rail kNm
k
seat load P
k
M characteristic negative bending moment at centre section which is the negative kNm
k,c,neg
bending moment at centre section due to dynamic rail seat load P
k
M characteristic positive bending moment at centre section which is the positive bending kNm
k,c,pos
moment at centre section due to dynamic rail seat load P
k
M characteristic negative bending moment at rail seat section which is the negative kNm
k,r,neg
bending moment at rail seat due to dynamic rail seat load P
k
M characteristic positive bending moment at rail seat section, which is the positive kNm
k,r,pos
bending moment at rail seat due to dynamic rail seat load P
k
P dynamic rail seat load which is the characteristic load on a rail seat of the sleeper for kN
k
normal service dynamic loading taking into account traffic demand and maintenance
conditions
q coefficient used to calculate the upper test load for the fatigue test —
max,fat
5 Determination of test loads
5.1 General
The track system is an assembly of transverse sleepers or bearers secured to the rails by means of
fastening systems and supported by ballast or other support. It is characterized by the track gauge, the
rail profile, the inclination of the rails and the spacing of the concrete sleepers or bearers.
5.2 Loads for sleepers and bearers in track
5.2.1 Loads
The track is subjected to repeated loads in three different directions, generally applied simultaneously:
a) vertical loads from axle load and service conditions;
b) lateral loads from guiding forces;
4
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ISO 22480-1:2022(E)
c) longitudinal loads from acceleration and braking, thermal stresses in continuous welded rail, etc.
As rail traffic loads can vary in a large range, three different load levels shall be taken into account to
define technical requirements for sleepers and bearers:
— normal service dynamic loads due to rail traffic under regular maintenance conditions for track and
rolling stock;
— exceptional loads can occur repeatedly due to poor quality of rolling stock or track (e.g. impact
loads due to large wheel flats, railhead corrugation, frozen ballast in combination with uplift at the
sleeper centre);
— accidental loads (e.g. impact load due to derailment) occur once during service life, i.e. the sleepers
or bearers are usually replaced after being exposed to accidental loads.
At normal service dynamic and exceptional loads levels on sleepers and bearers, the track shall retain
its geometry including gauge, top level and alignment and its durability. Durability is no longer required
after accidental load actuation.
5.2.2 Load distribution
The assembled rail, fastening system and concrete sleepers and bearers on ballast or other support
shall be considered as a beam on a continuous elastic support.
The moment of inertia of the rail profile, the spacing of the concrete sleepers and bearers and the
elasticity of the whole assembly on its support, have an influence on the longitudinal distribution of
the vertical loads applied to the rail. As a result, at normal service dynamic load level, the rail seat load
applied to the concrete element is only a proportion of the wheel load.
For impact loads at the exceptional or accidental load level, the effect of load distribution by the rail can
be reduced or even negligible.
5.2.3 Characteristic bending moments
The distributed loads generate bending moments in the sleepers
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 22480-1
Première édition
2022-01
Applications ferroviaires — Traverses
et supports en béton pour la voie —
Partie 1:
Exigences générales
Railway applications — Concrete sleepers and bearers for track —
Part 1: General requirements
Numéro de référence
ISO 22480-1:2022(F)
© ISO 2022
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ISO 22480-1:2022(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
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Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
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Web: www.iso.org
Publié en Suisse
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ISO 22480-1:2022(F)
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction . vi
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions . 1
4 Symboles et abréviations .3
5 Détermination des charges d'essai . 4
5.1 Généralités . 4
5.2 Charges exercées sur les traverses et les supports en voie . 4
5.2.1 Charges . 4
5.2.2 Répartition des charges . 5
5.2.3 Moments de flexion caractéristiques . 5
5.3 Charges d'essai . 5
5.3.1 Généralités . 5
5.3.2 Méthode A: vérification des capacités en flexion . 6
5.3.3 Méthode B: vérification des exigences de performance minimales . 6
6 Données à fournir . 6
6.1 Généralités . 6
6.2 Données à fournir par le client . 7
6.3 Données à fournir par le fournisseur . 7
6.3.1 Avant les essais de qualification . 7
6.3.2 Après les essais de qualification . . 8
6.3.3 Avant la mise en production . 8
7 Matériaux . 8
7.1 Exigences générales . 8
7.2 Ciment . 8
7.3 Granulats. 9
7.4 Eau de gâchage. 9
7.5 Adjuvants . 9
7.6 Béton. 10
7.6.1 Exigences relatives aux matériaux . 10
7.6.2 Informations à fournir par le fournisseur . 10
7.6.3 Changements de matériaux et de procédés . 10
7.7 Acier . 10
7.7.1 Armatures de précontrainte . 10
7.7.2 Acier d'armature. 11
7.7.3 Entretoises en acier des traverses biblocs . 11
7.8 Inserts . 11
8 Exigences générales . .11
8.1 Conception . 11
8.1.1 Conception géométrique . 11
8.1.2 Couverture du béton . 14
8.1.3 Conception du système de précontrainte. 14
8.1.4 Conception des aciers d'armature . 14
8.2 Procédé de fabrication . 14
8.2.1 Exigences générales . 14
8.2.2 Règles de fabrication .15
8.2.3 Maturation .15
8.2.4 Température du béton et température ambiante . 16
8.3 État de surface . 17
8.4 Marquage . 17
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ISO 22480-1:2022(F)
9 Essais sur produits .18
9.1 Généralités . 18
9.2 Paramètres mécaniques . 18
9.3 Essais sur le produit . 19
9.4 Essais sur le béton . 19
9.5 Essais en combinaison avec le système de fixation . 19
9.6 Essais supplémentaires . 19
10 Contrôle qualité .19
10.1 Généralités . 19
10.2 Contrôle qualité lors des essais de qualification de la conception . 20
10.3 Contrôle qualité pendant la fabrication . 20
Annexe A (informative) Détermination du facteur k pour la perte de résistance dans
t
le temps .22
Annexe B (informative) Calcul de la capacité en flexion par la méthode A .24
Annexe C (informative) Détermination et application des exigences de performance
minimales et des charges d'essai associées sur la base de l'expérience acquise
en voie pour la méthode B . .26
Annexe D (informative) Correspondance entre les normes régionales ou nationales
applicables .31
Annexe E (informative) Méthode d'essai relative au mesurage de l'absorption d'eau par
le béton à la pression atmosphérique .34
Annexe F (informative) Définition et recommandation pour la mesure de l'inclinaison
des tables d'appui des rails et de la torsion entre les tables d'appui des rails .36
Annexe G (informative) État de surface.37
Annexe H (informative) Contrôle qualité pendant la fabrication – Essais de série et
fréquence des essais .39
Bibliographie .41
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ISO 22480-1:2022(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a
été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir
www.iso.org/directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir www.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 269, Applications ferroviaires, sous-
comité SC 1, Infrastructure.
Le présent document est utilisé conjointement avec l'ISO 22480-2.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 22480 se trouve sur le site web de l'ISO.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
v
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ISO 22480-1:2022(F)
Introduction
Le présent document définit les exigences générales des traverses et des supports en béton.
Les traverses et les supports en béton sont des composants critiques pour la sécurité des applications
ferroviaires. Ils ne sont pas couverts par d'autres Normes internationales sur le béton de construction.
En tant que composants critiques pour la sécurité, le client et le fournisseur doivent passer un accord
pour la conception et la fabrication des traverses, ainsi que pour la mise en œuvre d'un système qualité
en usine.
vi
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NORME INTERNATIONALE ISO 22480-1:2022(F)
Applications ferroviaires — Traverses et supports en béton
pour la voie —
Partie 1:
Exigences générales
1 Domaine d'application
Le présent document définit les critères techniques et les procédures de contrôle que doivent respecter
les matériaux constituants et les produits finis en béton (traverses préfabriquées en béton, traverses
biblocs en béton armé, supports précontraints pour appareils de voie et éléments spéciaux pour voies
ferrées).
Le présent document spécifie des essais mécaniques qui permettent de démontrer l'aptitude des
traverses ou des supports à résister à des charges répétitives et à présenter une durabilité suffisante.
De plus, il définit les contrôles à mettre en place dans les procédés de fabrication ainsi que des essais
pour s'assurer que le béton ne subira pas de dégradations en service dues à des réactions chimiques ou
au gel.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique.
Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les
éventuels amendements).
ISO 22480-2, Applications ferroviaires — Traverses et supports en béton pour la voie— Partie 2: Traverses
monoblocs précontraintes
ISO 6892-1, Matériaux métalliques — Essai de traction — Partie 1: Méthode d'essai à température ambiante
ISO 6506-1, Matériaux métalliques — Essai de dureté Brinell — Partie 1: Méthode d'essai
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https:// www .electropedia .org/
3.1
client
entité responsable de l'acquisition du produit pour le compte de l'utilisateur final
3.2
fournisseur
entité responsable de l'application du présent document en réponse à l'exigence du client (3.1), ainsi que
des exigences qui s'appliquent au fabricant (3.3)
1
© ISO 2022 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 22480-1:2022(F)
3.3
fabricant
producteur
entité qui assure la production de traverses (3.4) et supports (3.5) en béton
3.4
traverse
composant transversal de la voie, qui maintient l'écartement de voie, l'inclinaison des rails et qui
transmet les charges depuis le rail vers le ballast (ou tout autre support)
3.5
support
composant transversal des appareils de voie, qui maintient l'écartement de voie, l'inclinaison des rails
et la géométrie relative de deux files de rails de roulement ou plus ainsi que de différents équipements
d'appareils de voie et qui transmet les charges depuis les rails et vers le ballast (ou tout autre support)
3.6
moment de flexion
moment interne créé par des sollicitations externes appliquées sur la traverse (3.4) ou le support (3.5)
en béton, qui génère une tension et une compression dans l'élément
3.7
moment de flexion positif
moment de flexion (3.6), qui génère une tension ou réduit la compression au niveau de la partie inférieure
de la traverse (3.4) ou du support (3.5) en béton
3.8
moment de flexion négatif
moment de flexion (3.6), qui génère une tension ou réduit la compression au niveau de la partie
supérieure de la traverse (3.4) ou du support (3.5) en béton
3.9
table d'appui du rail
surface sur laquelle repose le rail de roulement
3.10
section sous rail
zone comprenant la table d'appui du rail (3.9) et la surface située immédiatement autour du système de
fixation
3.11
traverse bibloc en béton armé
traverse (3.4) constituée de deux blochets en béton armé reliés par une entretoise en acier
3.12
charge d'essai
charge appliquée lors d'un essai
3.13
fissure
rupture partielle dans le béton due à un moment de flexion (3.6) externe
3.14
fissure résiduelle
fissure (3.13) mesurée lors d'un essai après l'application et le retrait d'un moment de flexion (3.6) externe
2
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ISO 22480-1:2022(F)
3.15
fissure initiale
fissure de largeur > 0,01 mm qui survient sur la face tendue de la traverse (3.4) et du support (3.5) en
béton et dont la longueur atteint ou dépasse 15 mm d'un côté ou de l'autre de la traverse et du support
en béton, et qui s'allonge ou s'élargit avec l'augmentation de la charge
Note 1 à l'article: La fissure en charge est une fissure (3.13) mesurée lors d'un essai avec application d'un moment
de flexion (3.6).
3.16
couverture minimale de béton
couverture minimale correspondant à la couverture nominale, après déduction de la tolérance de
production
3.17
essai de qualification
essai réalisé sur tout ou partie d'une traverse (3.4) ou d'un support (3.5) en béton pour démontrer la
conformité du produit aux critères d'acceptation
3.18
essai de série
essai réalisé sur une traverse (3.4) ou un support (3.5) en béton dans le cadre du système de contrôle
qualité de la fabrication
4 Symboles et abréviations
Symbole Description Unité
F charge d'essai de référence initiale positive en section centrale de la traverse kN
c0
F charge d'essai de référence initiale négative en section centrale de la traverse kN
c0n
F charge d'essai positive qui provoque l'apparition de la fissure initiale en section centrale; kN
cr
charge précédant la première charge d'essai positive pour laquelle une largeur de fissure
mesurée en charge, à 15 mm de la face tendue de l'élément en béton, est supérieure ou égale
à 0,02 mm sur l'une des faces
F charge d'essai négative qui provoque l'apparition de la fissure initiale en section centrale; kN
crn
charge précédant la première charge d'essai négative pour laquelle une largeur de fissure
mesurée en charge, à 15 mm de la face tendue de l'élément en béton, est supérieure ou égale
à 0,02 mm sur l'une des faces
F charge d'essai de référence initiale positive au droit de la table d'appui du rail kN
r0
F charge d'essai positive pour laquelle une largeur de fissure de 0,05 mm persiste au droit de kN
r0,05
la table d'appui après retrait de la charge; palier de charge précédant le premier palier de
charge d'essai positive pour laquelle une fissure résiduelle mesurée après le retrait de la
charge, à 15 mm de la face tendue de l'élément en béton, est égale ou supérieure à 0,06 mm
sur l'une des faces
F charge d'essai positive pour laquelle une largeur de fissure de 0,5 mm persiste au droit de kN
r0,5
la table d'appui après retrait de la charge; palier de charge précédant le premier palier de
charge d'essai positive pour laquelle une fissure résiduelle mesurée après le retrait de la
charge, à 15 mm de la face tendue de l'élément en béton, est égale ou supérieure à 0,51 mm
sur l'une des faces
F charge d'essai de référence initiale négative au droit de la table d'appui du rail kN
r0n
F charge d'essai maximale au droit de la table d'appui du rail, qui ne peut pas être augmentée kN
rB
F charge d'essai positive qui provoque l'apparition de la fissure initiale au droit de la table kN
rr
d'appui du rail; charge précédant la première charge d'essai positive pour laquelle une
largeur de fissure mesurée en charge, à 15 mm de la face tendue de l'élément en béton, est
supérieure ou égale à 0,02 mm sur l'une des faces
k coefficient à utiliser pour le calcul du critère d'acceptation F pour l'essai dynamique —
1d r0,05
k coefficient à utiliser pour le calcul du critère d'acceptation F pour l'essai statique —
1s r0,05
3
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ISO 22480-1:2022(F)
Symbole Description Unité
k coefficient à utiliser pour le calcul du critère d'acceptation F ou F pour l'essai dyna- —
2d r0,5 rB
mique
k coefficient à utiliser pour le calcul du critère d'acceptation F pour l'essai statique —
2s rB
k coefficient à utiliser pour le calcul de la charge d'essai F pour l'essai de fatigue —
3 rB
k coefficient prenant en compte l'âge de la traverse ou du support au moment des essais (voir —
t
Annexe A) à utiliser pour le calcul des charges d'essai F , F et F pour les essais statiques
rr cr crn
M moment de flexion d'essai de référence utilisé lors des essais de série et des essais de quali- kNm
0
fication de la conception
M moment de flexion d'essai de référence pour l'essai statique négatif en section centrale kNm
0,c,nég
M moment de flexion d'essai de référence pour l'essai statique positif en section centrale kNm
0,c,pos
M moment de flexion d'essai de référence pour l'essai positif au droit de la table d'appui du rail kNm
0,r,pos
M capacité en flexion provoquant l'apparition de la fissure initiale de la section en béton pré- kNm
cr
contraint, calculée en fonction de l'âge de la traverse au moment des essais
M capacité en flexion provoquant l'apparition de la fissure initiale lors de l'application d'un kNm
cr,c,nég
moment de flexion négatif au centre de la traverse
M capacité en flexion provoquant l'apparition de la fissure initiale lors de l'application d'un kNm
cr,c,pos
moment de flexion positif au centre de la traverse
M capacité en flexion provoquant l'apparition de la fissure initiale lors de l'application d'un kNm
cr,r,pos
moment de flexion positif au droit de la table d'appui du rail
M moment de flexion caractéristique issu de la charge dynamique de la table d'appui du rail P kNm
k k
M moment de flexion négatif pour la section centrale à partir de la charge dynamique de la kNm
k,c,nég
table d'appui du rail P
k
M moment de flexion positif pour la section centrale à partir de la charge dynamique de la kNm
k,c,pos
table d'appui du rail P
k
M moment de flexion négatif au droit de la table d'appui du rail à partir de la charge dyna- kNm
k,r,nég
mique de la table d'appui du rail P
k
M moment de flexion positif au droit de la table d'appui du rail à partir de la charge dyna- kNm
k,r,pos
mique de la table d'appui du rail P
k
P charge caractéristique sur une table d'appui du rail de la traverse pour le chargement dyna- kN
k
mique en service normal, tenant compte du trafic et des conditions de maintenance
q coefficient utilisé pour calculer la limite de charge supérieure lors de l'essai de fatigue —
max,fat
5 Détermination des charges d'essai
5.1 Généralités
Le système de voie est un assemblage de traverses et de supports fixés aux rails au moyen de systèmes
de fixation et supportés par le ballast (ou tout autre support). Il est caractérisé par l'écartement de la
voie, le profil du rail, l'inclinaison des rails, ainsi que le travelage des traverses et supports en béton.
5.2 Charges exercées sur les traverses et les supports en voie
5.2.1 Charges
La voie est soumise à des charges répétitives dans trois directions différentes, qui s'exercent
généralement simultanément:
a) charges verticales dépendant de la charge à l'essieu et des conditions de service;
b) charges
...
FINAL
INTERNATIONAL ISO/FDIS
DRAFT
STANDARD 22480-1
ISO/TC 269/SC 1
Railway applications — Concrete
Secretariat: AFNOR
sleepers and bearers for track —
Voting begins on:
2021-09-29
Part 1:
Voting terminates on:
General requirements
2021-11-24
Applications ferroviaires — Traverses et supports en béton pour la
voie —
Partie 1: Exigences générales
RECIPIENTS OF THIS DRAFT ARE INVITED TO
SUBMIT, WITH THEIR COMMENTS, NOTIFICATION
OF ANY RELEVANT PATENT RIGHTS OF WHICH
THEY ARE AWARE AND TO PROVIDE SUPPOR TING
DOCUMENTATION.
IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS
Reference number
BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL, TECHNO-
ISO/FDIS 22480-1:2021(E)
LOGICAL, COMMERCIAL AND USER PURPOSES,
DRAFT INTERNATIONAL STANDARDS MAY ON
OCCASION HAVE TO BE CONSIDERED IN THE
LIGHT OF THEIR POTENTIAL TO BECOME STAN-
DARDS TO WHICH REFERENCE MAY BE MADE IN
NATIONAL REGULATIONS. © ISO 2021
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ISO/FDIS 22480-1:2021(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2021
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on
the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below
or ISO’s member body in the country of the requester.
ISO copyright office
CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
Phone: +41 22 749 01 11
Email: copyright@iso.org
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii
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ISO/FDIS 22480-1:2021(E)
Contents Page
Foreword .v
Introduction . vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Symbols and abbreviated terms.3
5 Determination of test loads .4
5.1 General . 4
5.2 Loads for sleepers and bearers in track . 4
5.2.1 Loads . 4
5.2.2 Load distribution . 5
5.2.3 Characteristic bending moments . 5
5.3 Test loads . 5
5.3.1 General . 5
5.3.2 Method A: verification of bending capacities . 5
5.3.3 Method B: verification of minimum performance requirements . 6
6 Data to be supplied .6
6.1 General . 6
6.2 Data to be supplied by the purchaser . 6
6.3 Data to be provided by the supplier . 7
6.3.1 Before the design approval tests . 7
6.3.2 After the design approval tests . 7
6.3.3 Prior to start-up of production . 7
7 Materials . 8
7.1 General requirements . 8
7.2 Cement . 8
7.3 Aggregates . . . 8
7.4 Mixing water. 9
7.5 Admixtures . 9
7.6 Concrete . 9
7.6.1 Material requirements . 9
7.6.2 Information to be provided by the supplier . 10
7.6.3 Changes for the material and processes. 10
7.7 Steel . 10
7.7.1 Prestressing tendons . 10
7.7.2 Reinforcing steel . 10
7.7.3 Steel connecting bar for twin-block sleepers . 10
7.8 Embedded components . . 11
8 General requirements .11
8.1 Design . 11
8.1.1 Geometrical design . 11
8.1.2 Concrete cover . 13
8.1.3 Prestressing system design . 13
8.1.4 Reinforcing steel design . 14
8.2 Manufacturing process . 14
8.2.1 General requirements . 14
8.2.2 Manufacturing rules . 14
8.2.3 Curing .15
8.2.4 Concrete and ambient temperature . 15
8.3 Surface finish . 17
8.4 Marking . 17
iii
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ISO/FDIS 22480-1:2021(E)
9 Product testing .18
9.1 General . 18
9.2 Mechanical parameters . 18
9.3 Tests on product . 19
9.4 Tests on concrete . 19
9.5 Tests in combination with the fastening system . 19
9.6 Additional tests . 19
10 Quality control .19
10.1 General . 19
10.2 Quality control during design approval tests . 20
10.3 Quality control during manufacturing . 20
Annex A (informative) Determination of factor k for time dependent losses of strength .22
t
Annex B (informative) Calculation of the bending capacity by method A .24
Annex C (informative) Determination and application of minimum performance
requirements and related test loads from experience in track for method B .26
Annex D (informative) Correspondence between relevant regional or national standards.30
Annex E (informative) Test method for measuring the water absorptionof concrete at
atmospheric pressure .33
Annex F (informative) Definition and recommendation for measurementof rail seat
inclination and twist between rail seats .34
Annex G (informative) Surface finish.35
Annex H (informative) Quality control during manufacturing – Routine tests and frequency
of testing .37
Bibliography .39
iv
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ISO/FDIS 22480-1:2021(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to
the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see
www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 269, Railway applications,
Subcommittee SC 1, Infrastructure.
This document is used in conjunction with ISO 22480-2.
A list of all parts in the ISO 22480 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
v
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ISO/FDIS 22480-1:2021(E)
Introduction
This document covers the general requirements for concrete sleepers and bearers.
Concrete sleepers and bearers are safety critical components for railway applications. They are not
covered by any other International Standards for structural concrete.
As safety critical components, an agreement is needed between the purchaser and the supplier to
perform sleeper design and manufacture as well as to operate a factory quality system.
vi
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FINAL DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/FDIS 22480-1:2021(E)
Railway applications — Concrete sleepers and bearers for
track —
Part 1:
General requirements
1 Scope
This document defines technical criteria and control procedures which need to be satisfied by the
constituent materials and the finished concrete sleepers and bearers, i.e. precast concrete sleepers,
twin-block reinforced sleepers, bearers for switches and crossings, and special elements for railway
tracks.
This document defines mechanical tests which provide assurance of the capability of sleepers or
bearers to resist repetitive loading and provide sufficient durability. In addition, it places controls on
manufacturing processes and tests to ensure that the concrete will not suffer degradation in service
through chemical reaction and frost damage.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 22480-2, Railway applications — Concrete sleepers and bearers for track — Part 2: Prestressed
monoblock sleepers
ISO 6892-1, Metallic materials — Tensile testing — Part 1: Method of test at room temperature
ISO 6506-1, Metallic materials — Brinell hardness test — Part 1: Test method
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
3.1
purchaser
body responsible for acquiring the product on the end user’s behalf
3.2
supplier
body responsible for the use of this document in response to the purchaser’s (3.1) requirement, and for
requirements which apply to the manufacturer (3.3)
1
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ISO/FDIS 22480-1:2021(E)
3.3
manufacturer
producer
body producing concrete sleeper (3.4) and bearer (3.5) products
3.4
sleeper
transverse component of the track which controls the rail gauge, inclination and which transmits loads
from the rail to the ballast or other sleeper support
3.5
bearer
transverse component of switches and crossings which controls rail gauge, inclination and the relative
geometry of two or more stretches of running rails and different pieces of special track work, and
transmits loads from the rails to the ballast or other bearer support
3.6
bending moment
internal moment created by external loads applied on the concrete sleeper (3.4) or bearer (3.5) which
produces tension and compression in the element
3.7
positive bending moment
bending moment (3.6) which produces tension or reduces compression at the bottom of a cross-section
of a concrete sleeper (3.4) or bearer (3.5)
3.8
negative bending moment
bending moment (3.6) which produces tension or reduces compression at the top of a cross-section of a
concrete sleeper (3.4) or bearer (3.5)
3.9
rail seat
area on which a running rail rests
3.10
rail seat area
rail seat (3.9) and the immediate area around the fastening system
3.11
twin-block reinforced sleeper
sleeper (3.4) in which two reinforced concrete blocks are connected by a steel connecting bar
3.12
test load
load applied during testing
3.13
bending crack
partial split in concrete due to an external bending moment (3.6)
3.14
residual crack
bending crack (3.13) measured during a test after an external bending moment (3.6) has been applied
and has been removed
2
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ISO/FDIS 22480-1:2021(E)
3.15
first crack
crack under loading irrespective of width which originates in the tensile face of the concrete sleeper
(3.4) and bearer (3.5) extending to a minimum depth of 15 mm on one side or other of the concrete
sleeper and bearer and which increases in width (at the depth of 15 mm) with further application of
load
Note 1 to entry: The crack under loading is a bending crack (3.13) measured during a test with an external bending
moment (3.6) applied.
3.16
minimum concrete cover
minimum cover given by the nominal cover reduced by the production tolerance
3.17
design approval test
test on a concrete sleeper (3.4) or bearer (3.5) or part of a concrete sleeper or bearer to demonstrate
compliance with the acceptance criteria
3.18
routine test
test carried out on a concrete sleeper (3.4) or bearer (3.5), as a part of the manufacturing quality control
process
4 Symbols and abbreviated terms
Symbol Description Unit
F initial reference load for positive bending test at centre section kN
c0
F initial reference load for negative bending test at centre section kN
c0n
F test load which produces first crack formation at the centre section during positive kN
cr
bending test at centre section; load preceding the load for which a crack width meas-
ured under load, at 15 mm depth, is equal or higher than 0,02 mm on one of the faces
F test load which produces first crack formation at the centre section during negative kN
crn
bending test at centre section; load preceding the first negative test load for which a
crack width measured under load, at 15 mm depth, is equal or higher than 0,02 mm
on one of the faces
F initial reference load for positive bending test at rail seat section kN
r0
F test load for which a crack width of 0,05 mm at the bottom of rail seat section persists kN
r0,05
after removal of the load during positive bending test at rail seat; load preceding the
test load, for which a residual crack width measured at 15 mm depth, persisting after
removal of the load and is equal or higher than 0,06 mm on one of the faces
F test load for which a crack width of 0,5 mm at the bottom of the rail seat section per- kN
r0,5
sists after removal of the load; load preceding the first positive test load, for which
a residual crack width measured at 15 mm depth persists after removal of the load
and is equal or higher than 0,51 mm on one of the faces
F initial reference load for negative bending test at rail seat section kN
r0n
F maximum test load which cannot be increased during positive bending test at rail kN
rB
seat section
F test load which produces first crack formation at the rail seat section during positive kN
rr
bending test at rail seat; load preceding the load for which a crack width measured
under load, at 15 mm depth, is equal or higher than 0,02 mm on one of the faces
k coefficient used to calculate the acceptance criterion for test load F in the cyclic test —
1d r0,05
k coefficient used to calculate the acceptance criterion for test load F in the static test —
1s r0,05
3
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ISO/FDIS 22480-1:2021(E)
k coefficient used to calculate the acceptance criterion for test loads F or F in the —
2d r0,5 rB
cyclic test
k coefficient used to calculate the acceptance criterion for test load F in the static test —
2s rB
k coefficient used to calculate the acceptance criterion for test load F in the fatigue test —
3 rB
k coefficient used to calculate the acceptance criteria for test loads F , F and F in —
t rr cr crn
static tests, taking into account the age of the sleeper or bearer at the time of testing
(see Annex A)
M reference test bending moment for design approval tests and routine tests kNm
0
M reference test bending moment for the negative bending test at the centre section kNm
0,c,neg
M reference test bending moment for the positive bending test at the centre section kNm
0,c,pos
M reference test bending moment for the positive bending test at the rail seat section kNm
0,r,pos
M bending capacity for first crack formation of the prestressed concrete cross-section, kNm
cr
calculated for the age of the sleeper at the time of testing
M bending capacity for first crack formation for a negative bending moment at the kNm
cr,c,neg
sleeper centre
M bending capacity for first crack formation for a positive bending moment at the kNm
cr,c,pos
sleeper centre
M bending capacity for first crack formation for a positive bending moment at the rail seat kNm
cr,r,pos
M characteristic bending moment which is the bending moment due to dynamic rail kNm
k
seat load P
k
M characteristic negative bending moment at centre section which is the negative kNm
k,c,neg
bending moment at centre section due to dynamic rail seat load P
k
M characteristic positive bending moment at centre section which is the positive bending kNm
k,c,pos
moment at centre section due to dynamic rail seat load P
k
M characteristic negative bending moment at rail seat section which is the negative kNm
k,r,neg
bending moment at rail seat due to dynamic rail seat load P
k
M characteristic positive bending moment at rail seat section, which is the positive kNm
k,r,pos
bending moment at rail seat due to dynamic rail seat load P
k
P dynamic rail seat load which is the characteristic load on a rail seat of the sleeper for kN
k
normal service dynamic loading taking into account traffic demand and maintenance
conditions
q coefficient used to calculate the upper test load for the fatigue test —
max,fat
5 Determination of test loads
5.1 General
The track system is an assembly of transverse sleepers or bearers secured to the rails by means of
fastening systems and supported by ballast or other support. It is characterized by the track gauge, the
rail profile, the inclination of the rails and the spacing of the concrete sleepers or bearers.
5.2 Loads for sleepers and bearers in track
5.2.1 Loads
The track is subjected to repeated loads in three different directions, generally applied simultaneously:
a) vertical loads from axle load and service conditions;
b) lateral loads from guiding forces;
4
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ISO/FDIS 22480-1:2021(E)
c) longitudinal loads from acceleration and braking, thermal stresses in continuous welded rail, etc.
As rail traffic loads can vary in a large range, three different load levels shall be taken into account to
define technical requirements for sleepers and bearers:
— normal service dynamic loads due to rail traffic under regular maintenance conditions for track and
rolling stock;
— exceptional loads can occur repeatedly due to poor quality of rolling stock or track (e.g. impact
loads due to large wheel flats, railhead corrugation, frozen ballast in combination with uplift at the
sleeper centre);
— accidental loads (e.g. impact load due to derailment) occur once during service life, i.e. the sleepers
or bearers are usually replaced after being exposed to accidental loads.
At normal service dynamic and exceptional loads levels on sleepers and bearers, the track shall retain
its geometry including gauge, top level and alignment and its durability. Durability is no longer required
after accidental load actuation.
5.2.2 Load distribution
The assembled rail, fastening system and concrete sleepers and bearers on ballast or other support
shall be considered as a beam on a continuous elast
...
PROJET
NORME ISO/FDIS
FINAL
INTERNATIONALE 22480-1
ISO/TC 269/SC 1
Applications ferroviaires — Traverses
Secrétariat: AFNOR
et supports en béton pour la voie —
Début de vote:
2021-09-29
Partie 1:
Vote clos le:
Exigences générales
2021-11-24
Railway applications — Concrete sleepers and bearers for track —
Part 1: General requirements
LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET SONT
INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS OBSER-
VATIONS, NOTIFICATION DES DROITS DE PRO-
PRIÉTÉ DONT ILS AURAIENT ÉVENTUELLEMENT
CONNAISSANCE ET À FOURNIR UNE DOCUMEN-
TATION EXPLICATIVE.
OUTRE LE FAIT D’ÊTRE EXAMINÉS POUR
ÉTABLIR S’ILS SONT ACCEPTABLES À DES FINS
INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET COM-
Numéro de référence
MERCIALES, AINSI QUE DU POINT DE VUE
ISO/FDIS 22480-1:2021(F)
DES UTILISATEURS, LES PROJETS DE NORMES
INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE
CONSIDÉRÉS DU POINT DE VUE DE LEUR POSSI-
BILITÉ DE DEVENIR DES NORMES POUVANT
SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA RÉGLEMENTA-
TION NATIONALE. © ISO 2021
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ii
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ISO/FDIS 22480-1:2021(F)
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction . vi
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions . 1
4 Symboles et abréviations .3
5 Détermination des charges d'essai . 4
5.1 Généralités . 4
5.2 Charges exercées sur les traverses et les supports en voie . 4
5.2.1 Charges . 4
5.2.2 Répartition des charges . 5
5.2.3 Moments de flexion caractéristiques . 5
5.3 Charges d'essai . 5
5.3.1 Généralités . 5
5.3.2 Méthode A: vérification des capacités en flexion . 6
5.3.3 Méthode B: vérification des exigences de performance minimales . 6
6 Données à fournir . 6
6.1 Généralités . 6
6.2 Données à fournir par le client . 7
6.3 Données à fournir par le fournisseur . 7
6.3.1 Avant les essais de qualification . 7
6.3.2 Après les essais de qualification . . 8
6.3.3 Avant la mise en production . 8
7 Matériaux . 8
7.1 Exigences générales . 8
7.2 Ciment . 8
7.3 Granulats. 9
7.4 Eau de gâchage. 9
7.5 Adjuvants . 9
7.6 Béton. 10
7.6.1 Exigences relatives aux matériaux . 10
7.6.2 Informations à fournir par le fournisseur . 10
7.6.3 Changements de matériaux et de procédés . 10
7.7 Acier . 10
7.7.1 Armatures de précontrainte . 10
7.7.2 Acier d'armature. 11
7.7.3 Entretoises en acier des traverses biblocs . 11
7.8 Inserts . 11
8 Exigences générales . .11
8.1 Conception . 11
8.1.1 Conception géométrique . 11
8.1.2 Couverture du béton . 14
8.1.3 Conception du système de précontrainte. 14
8.1.4 Conception des aciers d'armature . 14
8.2 Procédé de fabrication . 14
8.2.1 Exigences générales . 14
8.2.2 Règles de fabrication .15
8.2.3 Maturation .15
8.2.4 Température du béton et température ambiante . 16
8.3 État de surface . 17
8.4 Marquage . 17
iii
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ISO/FDIS 22480-1:2021(F)
9 Essais sur produits .18
9.1 Généralités . 18
9.2 Paramètres mécaniques . 18
9.3 Essais sur le produit . 19
9.4 Essais sur le béton . 19
9.5 Essais en combinaison avec le système de fixation . 19
9.6 Essais supplémentaires . 19
10 Contrôle qualité .19
10.1 Généralités . 19
10.2 Contrôle qualité lors des essais de qualification de la conception . 20
10.3 Contrôle qualité pendant la fabrication . 20
Annexe A (informative) Détermination du facteur k pour la perte de résistance dans
t
le temps .22
Annexe B (informative) Calcul de la capacité en flexion par la méthode A .24
Annexe C (informative) Détermination et application des exigences de performance
minimales et des charges d'essai associées sur la base de l'expérience acquise
en voie pour la méthode B . .26
Annexe D (informative) Correspondance entre les normes régionales ou nationales
applicables .31
Annexe E (informative) Méthode d'essai relative au mesurage de l'absorption d'eau par
le béton à la pression atmosphérique .34
Annexe F (informative) Définition et recommandation pour la mesure de l'inclinaison
des tables d'appui des rails et de la torsion entre les tables d'appui des rails .36
Annexe G (informative) État de surface.37
Annexe H (informative) Contrôle qualité pendant la fabrication – Essais de série et
fréquence des essais .39
Bibliographie .41
iv
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ISO/FDIS 22480-1:2021(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient en particulier de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document
a été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2
(voir www.iso.org/directives).
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet
de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO et l'IEC ne sauraient être tenues pour
responsables de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails
concernant les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés
lors de l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations
de brevets reçues par l'ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l'intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l'Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www.iso.org/iso/foreword.html.
Le présent document a été élaboré par le Comité Technique ISO/TC 269, Applications ferroviaires, sous-
comité SC 1, Infrastructure.
Le présent document est utilisé conjointement avec l'ISO 22480-2.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 22480 se trouve sur le site web de l'ISO.
Il convient que l'utilisateur adresse tout retour d'information ou toute question concernant le présent
document à l'organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l'adresse www.iso.org/members.html.
v
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ISO/FDIS 22480-1:2021(F)
Introduction
Le présent document définit les exigences générales des traverses et des supports en béton.
Les traverses et les supports en béton sont des composants critiques pour la sécurité des applications
ferroviaires. Ils ne sont pas couverts par d'autres Normes internationales sur le béton de construction.
En tant que composants critiques pour la sécurité, le client et le fournisseur doivent passer un accord
pour la conception et la fabrication des traverses, ainsi que pour la mise en œuvre d'un système qualité
en usine.
vi
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PROJET FINAL DE NORME INTERNATIONALE ISO/FDIS 22480-1:2021(F)
Applications ferroviaires — Traverses et supports en béton
pour la voie —
Partie 1:
Exigences générales
1 Domaine d'application
Le présent document définit les critères techniques et les procédures de contrôle que doivent respecter
les matériaux constituants et les produits finis en béton (traverses préfabriquées en béton, traverses
biblocs en béton armé, supports précontraints pour appareils de voie et éléments spéciaux pour voies
ferrées).
Le présent document spécifie des essais mécaniques qui permettent de démontrer l'aptitude des
traverses ou des supports à résister à des charges répétitives et à présenter une durabilité suffisante.
De plus, il définit les contrôles à mettre en place dans les procédés de fabrication ainsi que des essais
pour s'assurer que le béton ne subira pas de dégradations en service dues à des réactions chimiques ou
au gel.
2 Références normatives
Les documents suivants cités dans le texte constituent, pour tout ou partie de leur contenu, des
exigences du présent document. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les
références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 22480-2, Applications ferroviaires — Traverses et supports en béton pour la voie— Partie 2: Traverses
monoblocs précontraintes
ISO 6892-1, Matériaux métalliques — Essai de traction — Partie 1: Méthode d'essai à température ambiante
ISO 6506-1, Matériaux métalliques — Essai de dureté Brinell — Partie 1: Méthode d'essai
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
L'ISO et l'IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l'adresse http:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l'adresse https:// www .electropedia .org/
3.1
client
entité responsable de l'acquisition du produit pour le compte de l'utilisateur final
3.2
fournisseur
entité responsable de l'application du présent document en réponse à l'exigence du client (3.1), ainsi que
des exigences qui s'appliquent au fabricant (3.3)
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ISO/FDIS 22480-1:2021(F)
3.3
fabricant
producteur
entité qui assure la production de traverses (3.4) et supports (3.5) en béton
3.4
traverse
composant transversal de la voie, qui maintient l'écartement de voie, l'inclinaison des rails et qui
transmet les charges depuis le rail vers le ballast (ou tout autre support)
3.5
support
composant transversal des appareils de voie, qui maintient l'écartement de voie, l'inclinaison des rails
et la géométrie relative de deux files de rails de roulement ou plus ainsi que de différents équipements
d'appareils de voie et qui transmet les charges depuis les rails et vers le ballast (ou tout autre support)
3.6
moment de flexion
moment interne créé par des sollicitations externes appliquées sur la traverse (3.4) ou le support (3.5)
en béton, qui génère une tension et une compression dans l'élément
3.7
moment de flexion positif
moment de flexion (3.6), qui génère une tension ou réduit la compression au niveau de la partie inférieure
de la traverse (3.4) ou du support (3.5) en béton
3.8
moment de flexion négatif
moment de flexion (3.6), qui génère une tension ou réduit la compression au niveau de la partie
supérieure de la traverse (3.4) ou du support (3.5) en béton
3.9
table d'appui du rail
surface sur laquelle repose le rail de roulement
3.10
section sous rail
zone comprenant la table d'appui du rail (3.9) et la surface située immédiatement autour du système de
fixation
3.11
traverse bibloc en béton armé
traverse (3.4) constituée de deux blochets en béton armé reliés par une entretoise en acier
3.12
charge d'essai
charge appliquée lors d'un essai
3.13
fissure
rupture partielle dans le béton due à un moment de flexion (3.6) externe
3.14
fissure résiduelle
fissure (3.13) mesurée lors d'un essai après l'application et le retrait d'un moment de flexion (3.6) externe
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ISO/FDIS 22480-1:2021(F)
3.15
fissure initiale
fissure de largeur > 0,01 mm qui survient sur la face tendue de la traverse (3.4) et du support (3.5) en
béton et dont la longueur atteint ou dépasse 15 mm d'un côté ou de l'autre de la traverse et du support
en béton, et qui s'allonge ou s'élargit avec l'augmentation de la charge
Note 1 à l'article: La fissure en charge est une fissure (3.13) mesurée lors d'un essai avec application d'un moment
de flexion (3.6).
3.16
couverture minimale de béton
couverture minimale correspondant à la couverture nominale, après déduction de la tolérance de
production
3.17
essai de qualification
essai réalisé sur tout ou partie d'une traverse (3.4) ou d'un support (3.5) en béton pour démontrer la
conformité du produit aux critères d'acceptation
3.18
essai de série
essai réalisé sur une traverse (3.4) ou un support (3.5) en béton dans le cadre du système de contrôle
qualité de la fabrication
4 Symboles et abréviations
Symbole Description Unité
F charge d'essai de référence initiale positive en section centrale de la traverse kN
c0
F charge d'essai de référence initiale négative en section centrale de la traverse kN
c0n
F charge d'essai positive qui provoque l'apparition de la fissure initiale en section centrale; kN
cr
charge précédant la première charge d'essai positive pour laquelle une largeur de fissure
mesurée en charge, à 15 mm de la face tendue de l'élément en béton, est supérieure ou égale
à 0,02 mm sur l'une des faces
F charge d'essai négative qui provoque l'apparition de la fissure initiale en section centrale; kN
crn
charge précédant la première charge d'essai négative pour laquelle une largeur de fissure
mesurée en charge, à 15 mm de la face tendue de l'élément en béton, est supérieure ou égale
à 0,02 mm sur l'une des faces
F charge d'essai de référence initiale positive au droit de la table d'appui du rail kN
r0
F charge d'essai positive pour laquelle une largeur de fissure de 0,05 mm persiste au droit de kN
r0,05
la table d'appui après retrait de la charge; palier de charge précédant le premier palier de
charge d'essai positive pour laquelle une fissure résiduelle mesurée après le retrait de la
charge, à 15 mm de la face tendue de l'élément en béton, est égale ou supérieure à 0,06 mm
sur l'une des faces
F charge d'essai positive pour laquelle une largeur de fissure de 0,5 mm persiste au droit de kN
r0,5
la table d'appui après retrait de la charge; palier de charge précédant le premier palier de
charge d'essai positive pour laquelle une fissure résiduelle mesurée après le retrait de la
charge, à 15 mm de la face tendue de l'élément en béton, est égale ou supérieure à 0,51 mm
sur l'une des faces
F charge d'essai de référence initiale négative au droit de la table d'appui du rail kN
r0n
F charge d'essai maximale au droit de la table d'appui du rail, qui ne peut pas être augmentée kN
rB
F charge d'essai positive qui provoque l'apparition de la fissure initiale au droit de la table kN
rr
d'appui du rail; charge précédant la première charge d'essai positive pour laquelle une
largeur de fissure mesurée en charge, à 15 mm de la face tendue de l'élément en béton, est
supérieure ou égale à 0,02 mm sur l'une des faces
k coefficient à utiliser pour le calcul du critère d'acceptation F pour l'essai dynamique —
1d r0,05
k coefficient à utiliser pour le calcul du critère d'acceptation F pour l'essai statique —
1s r0,05
3
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ISO/FDIS 22480-1:2021(F)
Symbole Description Unité
k coefficient à utiliser pour le calcul du critère d'acceptation F ou F pour l'essai dyna- —
2d r0,5 rB
mique
k coefficient à utiliser pour le calcul du critère d'acceptation F pour l'essai statique —
2s rB
k coefficient à utiliser pour le calcul de la charge d'essai F pour l'essai de fatigue —
3 rB
k coefficient prenant en compte l'âge de la traverse ou du support au moment des essais (voir —
t
Annexe A) à utiliser pour le calcul des charges d'essai F , F et F pour les essais statiques
rr cr crn
M moment de flexion d'essai de référence utilisé lors des essais de série et des essais de quali- kNm
0
fication de la conception
M moment de flexion d'essai de référence pour l'essai statique négatif en section centrale kNm
0,c,nég
M moment de flexion d'essai de référence pour l'essai statique positif en section centrale kNm
0,c,pos
M moment de flexion d'essai de référence pour l'essai positif au droit de la table d'appui du rail kNm
0,r,pos
M capacité en flexion provoquant l'apparition de la fissure initiale de la section en béton pré- kNm
cr
contraint, calculée en fonction de l'âge de la traverse au moment des essais
M capacité en flexion provoquant l'apparition de la fissure initiale lors de l'application d'un kNm
cr,c,nég
moment de flexion négatif au centre de la traverse
M capacité en flexion provoquant l'apparition de la fissure initiale lors de l'application d'un kNm
cr,c,pos
moment de flexion positif au centre de la traverse
M capacité en flexion provoquant l'apparition de la fissure initiale lors de l'application d'un kNm
cr,r,pos
moment de flexion positif au droit de la table d'appui du rail
M moment de flexion caractéristique issu de la charge dynamique de la table d'appui du rail P kNm
k k
M moment de flexion négatif pour la section centrale à partir de la charge dynamique de la kNm
k,c,nég
table d'appui du rail P
k
M moment de flexion positif pour la section centrale à partir de la charge dynamique de la kNm
k,c,pos
table d'appui du rail P
k
M moment de flexion négatif au droit de la table d'appui du rail à partir de la charge dyna- kNm
k,r,nég
mique de la table d'appui du rail P
k
M moment de flexion positif au droit de la table d'appui du rail à partir de la charge dyna- kNm
k,r,pos
mique de la table d'appui du rail P
k
P charge caractéristique sur une table d'appui du rail de la traverse pour le chargement dyna- kN
k
mique en service normal, tenant compte du trafic et des conditions de maintenance
q coefficient utilisé po
...
Questions, Comments and Discussion
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