An abstract of the thesis of

1/D
t
(mm/MPa)
S
p
eci
m
en
 k (
N
/m
m
)
∆
Measured D
t
Expt k
∆
k
(1/D
t
)

---

23 
2.3 Results and Discussion 
Figure 2.4 shows the mean modulus E in longitudinal direction of over 1000 
specimens for both normal strands and VTC strands. The modulus for normal strands was 
close to solid wood for poplar wood which is 10GPa (Wood Handbook 2007). The 
Modulus E of modified VTC strands was much higher than the unmodified normal 
strands. Kamke and Kutnar (2007) demonstrated that the mechanical properties of 
modified VTC strands increases linearly as the level of density increases. This is the 
major advantage of modified VTC strands because the VTC process can utilize small 
logs and fast growing species like poplar and still obtain high MOE through 
densification. 
0
5
10
15
20
25
30
E
L
 (
GP
a
)
Normal Strand
VTC strand
Figure 2.4. Modulus of Elasticity E
L
for normal strand and VTC strand. 
Over 300 DLS specimens were prepared and loaded in tension. The stiffness k 
was measured from the displacement and load. The stiffness and input geometries, elastic 
modulus and shear modulus were input into the shear-lag model to extract the interfacial 
properties. Three variations of adhesive coverage of PF resin and PVA were prepared, 
1%, 25% and 100%. The 100% level is an extreme case of a lot more PF or PVA applied 
to glue each strand together for making DLS specimens. Table 2.1 lists the average 
values of interfacial properties and 95 percent confidence intervals for PF resin and PVA 

---

24 
wood glue at different adhesive coverages for normal and VTC strands. Although over 
500 DLS specimens were prepared and tested, Table 2.1 only includes the last set of data 
that was tested using an Instron machine (model 5445 with clip gage). At 100% coverage 
both VTC and normal strands gave a negative 
D
t
for PF resin but not for PVA glue with 
normal strands. VTC gave a better confidence interval than normal strands. PVA wood 
glue gave a smaller relative error than PF resin. 
For a better representation of results in Table 2.1, Figure 2.5 shows the PVA 
adhesive compliance (1/
D
t
) for specimens with 1%, 25% and 100% coverage in DLS 
specimens with unmodified hybrid polar strands. No VTC experiments were done for the 
PVA resin. The adhesive stiffness property increased (compliance decreased) as the 
amount of glue coverage increased. Figure 2.6 plots the results for interfacial properties 
1/
D
t
of Table 2.1 as the function of adhesive coverage for PF resin. VTC strands had a 
larger 
D
t
than normal strands. As the level of adhesive coverage increased 1/
D
t
approaches zero or even become negative for both VTC and normal strands at 100% 
coverage. This demonstrates that as the adhesive goes from discrete droplets to a 
continuous line, the bonding stiffness of adhesive and wood is greater than the stiffness 
of the wood itself.
The surfaces of VTC strands were much smoother than normal strands (Kutnar 
and Kamke 2007) and densification was likely to limit resin penetration. This was 
confirmed by microscopy and SEM images of these bond lines (see appendix and Kutnar 
et al 2007). Nevertheless, the interfacial properties (
D
t
) of VTC were higher than for 
normal strands. Thus VTC strands should work well in OSB and may lead to better stress 
transfer between strands. Furthermore, the fact that higher 
D
t
was achieved with less 
penetration suggest that penetration may not be important for good bonding.

---

25