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- La pierre -
Le plus robuste :

   La muraille de Chine est composée de trois sortes de pierre. La plus répandue est le granite (roche magmatique plutonique), mais du marbre blanc est aussi présent (roche métamorphique) ainsi que des pierres de couleur blanche et verte (roche sédimentaire comme le grès et le calcaire). La pierre était prélevée des montagnes environnantes. Les premiers tronçons construits en pierre datent des Royaumes Combattants. A cette époque, les chinois se sont contentés d'empiler les pierres les unes sur les autres. Ce n'est pas grâce aux évolutions des techniques de génie civil que la solidité des remparts s'est affirmée au fil des siècles, mais à cause de l'amélioration des armes. C'est dans la deuxième période qu'apparaissent les murs fabriqués avec des moellons (pierre pas, ou grossièrement, taillée). Le granite, très dur, nécessitait une technologie avancée pour le tailler. Il faut donc attendre la dynastie Ming pour voir de belles pierres de taille. Dès les premières constructions en briques, les pierres sont utilisées en gros blocs pour réaliser de solides fondations, rarement comme chaînage vertical (croisement de blocs de pierre dont les faces sont visibles en parement). Pour les tronçons qui devaient traverser des fleuves, des bateaux, remplis de fer et de granite, étaient volontairement coulés en guise de fondations.

Muraille exclusivement faite de pierre

   Pour nous donner une idée de la résistance du granite (matériau prépondérant pour les fondations de la muraille de Chine), nous pouvons le comparer avec notre béton actuel. La masse volumique du granite s'échelonne entre 2400 et 2900 kg/m3, celle du béton non armé est de l'ordre de 2400 kg/m3. Par conséquent, la muraille de Chine a besoin d'un sol reprenant bien les efforts, malgré une faible hauteur. Nous pouvons maintenant regarder la porosité (pourcentage du volume de vides accessibles à l'eau par rapport au volume apparent). Elle dépend de la structure c'est-à-dire de la forme de la distance entre les vides et les cristaux. Plus ils sont poreux, plus leurs résistances diminuent. Cependant, une porosité fermée est moins nuisible par rapport à une porosité ouverte, car il est plus facile pour l'eau de s'infiltrer par une porosité ouverte. Le risque est plus important en période de gel où l'eau provoque des fissures ou l'éclatement. Le granite a une très bonne porosité qui peut descendre jusqu'à 0,06 %. Un béton haute performance a une porosité de l'ordre de 5%, ce qui le rend plus sensible aux agents agressifs. La résistance à la compression des granites est entre 150 et 200 Mpa, ce qui est trois fois plus élevé qu'un béton normal. Il faudrait un béton ultra haute performance pour rivaliser avec le granite. Tout comme le béton, la pierre résiste mal en traction (du fait de leur hétérogénéité microscopique), les Chinois utilisaient donc la technique de la voûte ou prenaient de gros blocs de pierre comme linteau.

Deux types de porosité

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