I nte rna t io na l J o urna l o f   Adv a nces in Applie d Science s   ( I J AAS)   Vo l.   9 ,  No .   3 ,   Sep tem b er   2 0 2 0 ,   p p .   227 ~ 23 9   I SS N:  2 2 5 2 - 8 8 1 4 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /i j aa s . v 9 . i3 . p p 2 2 7 - 23 9       227       J o ur na l ho m ep a g e :   h ttp : //ij a a s . ia esco r e. co m   A co m pa riso n of  t he carbo n f o o tp ri nt  o f  pa v e m en t  infras truc ture  and a ss o cia ted  m a te ria ls in    India na  and O k la ho m a       Ra chel  D.   M o s ier 1 ,  Sa nje ev   Adhi k a ri 2 ,  Sa ura v   K .   M o ha nty 3   1, 3 Co n str u c ti o n   E n g in e e rin g   T e c h n o l o g y ,   O k lah o m a   S tate   Un iv e rsi ty ,   US A   2 De p a rtme n t  o f   Co n stru c ti o n   M a n a g e m e n t,   Ke n n e sa w   S tate   Un iv e r sity ,   US A       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   No v   2 1 ,   2 0 1 9   R ev i s ed   Feb   1 1 ,   2 0 2 0   A cc ep ted   Ma y   1 4 ,   2 0 2 0       A lt h o u g h   o f ten   o v e rlo o k e d ,   i n f ra stru c tu re   h a s  a   sig n if ic a n t  ro le  in   m o d e rn   so c iety .   It  is n e c e ss a r y   m e a n s o f   t ra n sp o rtati o n   f o r  g o o d s a n d   se rv ice s n e e d e d   to   su p p o rt  c o m m e r c e .   It  is  th is   n e e d   a n d   t h e   n e e d   f o r  c o n ti n u e d   e c o n o m ic   d e v e lo p m e n t  th a t  c a u se s  th e   c o n ti n u o u s   in f ra stru c tu re   c o n stru c ti o n   a n d   it s’   a ss o c iate d   g re e n h o u se   g a s  e m is sio n s.  In f ra stru c tu re   c o n str u c ti o n   re q u ires   e n e rg y   to   p ro c e ss   ra w   m a teria ls,  tran sp o rt,   m ix   a n d   f in a l  c o n stru c ti o n .   G re e n h o u se   g a s  e m i ss io n s  f ro m   p a v e m e n t  se c ti o n s  h a v e   p re v io u sly   b e e n   id e n ti f ied   f o r  p a v e m e n t  p re se rv a ti o n   tec h n iq u e s.  T h is  re se a rc h   f u rth e r  e v a lu a tes   g re e n h o u se   g a s  e m i ss io n s  f o r  ty p ica l  p a v e m e n t  se c ti o n s  f ro m   In d ian a   a n d   Ok lah o m a   to   d e ter m i n e   th e   c a rb o n   f o o t p rin t  b a se d   o n   l in e a r  f o o t  o f   p a v e m e n t.   T h e   c o m p a riso n   o f   CO 2 e   o f   tw o   ty p ica l  ro a d w a y   s e c ti o n s   f in d s   th e   d if f e re n c e   in   c a rb o n   f o o tp ri n t   sin c e   v a riatio n   in   th e ir  m in im u m   ro a d w a y .   T h e   c a rb o n   f o o tp rin t  o f   t y p ica l  u ti li ty   p ip e   w it h   HD P E  p r o d u c e s  m in im u m   CO2 e   a n d   ste e l  p ro d u c e s  m a x i m u m   CO2 e .   S o il   b a se   re m e d iati o n   o p ti o n s  p ro d u c e   m in im u m   CO2 e   a n d   sta b il ize d   a g g re g a te  b a se   p ro d u c e s  m a x i m u m   CO2 e .   Ca rb o n   o f f se ts  a r e   d e term in e d   b y   c h o o sin g   v e g e tati v e   o p ti o n s,  so il   re m e d iatio n   m e th o d s  a n d   a p p ro p riate   p a v e m e n t.   T h is  stu d y   is  li m it e d   to     a   f e w   p a v e m e n t  se c ti o n s  w it h   a   s m a ll   v a ri e t y   o f   t y p ica l  a n ti c ip a t e d   c a rb o n   o f fse ts  th a t  w o u ld   b e   se e n   in   r o a d w a y   c o n stru c ti o n .   T h e   in d e x   p re se n ted   a ll o w s u se rs t o   sim p l y   q u a n ti f y   b e n e f it s o f   th e   c a rb o n   o f f se ts.   K ey w o r d s :   C ar b o n   f o o tp r in t   C ar b o n   s eq u es tr atio n   C o n s tr u ctio n   ca r b o n   Gr ee n h o u s e  g as   Su s tain ab le  p av e m e n t    T h is i s  a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   R ac h el  D.   Mo s ier ,    C o n s tr u ctio n   E n g in ee r i n g   T ec h n o lo g y ,   Ok la h o m a  Sta te  Un i v er s i t y ,   5 7 0   E n g in ee r in g   No r th ,   S till wate r ,   OK  7 4 0 7 8 ,   USA .   E m ail: r ac h e l. m o s ier @ o k s tate . ed u       1.   I NT RO D UCT I O N   T h e  ch alle n g e   o f   g lo b al  cl i m ate  ch a n g e  h as  in s p ir ed   ch a n g e  i n   Gr ee n h o u s e   Gas   ( GHG )   r ed u ctio n   s tr ateg ie s   f o r   th e  co n s tr u ctio n ,   m ain ten a n ce   an d   r eh ab il itatio n   o f   tr an s p o r tatio n   in f r astr u ct u r e  [ 1 ] .   T h e  ca r b o n   f o o tp r in t  o f   i n f r astru ct u r e  p a v e m e n t   p r o j ec ts   is   d eter m in e d   b ased   o n   ca lc u latio n s   p er f o r m ed   u s i n g   C ar b o n   Dio x id e  eq u iv a len t s   ( C O2 e)   o f   Gr ee n Ho u s e  Gas  ( GHG)   em is s io n s   in   co n s tr u ct io n   q u a n titi es.  T h e  p r im ar y   GHG  e m i s s io n s   i n cl u d e  lif e   c y cle  e m is s io n s   i n   t h e  r a w  m ater ial  ac q u i s itio n   an d   m an u f ac t u r in g   p h a s e,   tr an s p o r tatio n   o r   h a u li n g   p h a s e  an d   t h e  p av e m en t  co n s tr u ctio n   p h ase.   T h e  s ec o n d ar y   e m is s io n s   i n clu d e  e m is s io n s   d u e  to   v e h ic u lar   u s e   an d   m ain te n a n ce   o p er atio n s   d u r in g   t h e  s er v ice  l if e  o f   t h e  p a v e m e n t s   w h ic h   ar e  n o t in cl u d ed   in   t h is   s tu d y .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N : 2 2 5 2 - 8814   I n t J   A d v   A p p l Sci ,  Vo l.  9 ,   No .   3 ,  Sep tem b er   2 0 2 0 :   2 2 7   –   23 9   228   T h e  t y p ical  GHG   e m is s io n s   ass o ciate d   w it h   t h e  co n s tr u ct io n   an d   m ai n te n a n ce   o f   in f r astru ct u r e  p av e m e n t  ar e  ca r b o n   d io x id e  ( C O2 ) ,   n itro u s   o x id e  ( N2 O)   a n d   m et h a n e  ( C H4 )   [ 2 ] .   T o   co m p ar e  co n s tr u ctio n   p r o j ec t  m ater ial s   an d   co m p o n en t s ,   th e  ca r b o n   f o o tp r in t ,   a  m ea s u r e  o f   GHG  e m is s io n s   e x p r ess ed   a s   eq u iv ale n t s   o f   ca r b o n   d io x id e   e m is s io n s   is   d eter m i n ed .   T h e  ca s e  s t u d ies  p r esen ted   b en ch m ar k   a n d   esti m ate   f o o tp r in ts   to   ef f ec ti v el y   r ed u c e  e m i s s io n s   in   f u t u r e  p r o j ec ts .   T h e  ca r b o n   f o o tp r in t  id en ti f ie d   is   al s o   ev al u ated   u s i n g   ex i s ti n g   s u s ta i n ab ilit y   r atin g   s y s te m s .   E n v ir o n m e n tal  e m is s io n s   h a v e  b eg u n   i m p ac t  p av e m en t   m an a g e m e n t  d ec is io n s ,   p ar tiall y   in   r esp o n s e  to   b en ch m ar k   to o ls   w h ich   id en t if y   GHG  as  a  m etr ic  [ 1 ,   3 ] .   Sin ce   th e  1 9 8 0 s ,   tr an s p o r tatio n   in f r astru ct u r e  m a n ag e m e n t  h as   b ee n   a  to p ic  o f   i m p o r tan c e  d u e  to   g r o w i n g   g o v er n m e n t  e x p en d it u r es   an d   u s er   co s t s   [ 4 ] .   Ho w ev er ,   litt le  r e s ea r ch   h a s   m o n eti ze d   en v ir o n m e n ta l     e m is s io n s   [ 5 ] .   T h e  Un ited   Sta tes  Dep ar t m e n t  o f   T r an s p o r tatio n   ( USDOT )   Fed er al  Hig h W a y   A d m i n i s tr atio n   ( FHW A )   h a s   p r o v id es  s o m e  d ir ec tio n   th r o u g h   tec h n ical  r ep o r ts   o n   L if e  C y c le  Ass e s s m e n t  o f   P av e m en t  [ 6 ] .   T h e  FHW A   h as   m ad e  a  v ar iet y   o f   to o ls   av ai lab le  th r o u g h   t h eir   w eb s i te  li k e  B en e f it - C o s t  An al y s i s   ( B C A )   a n d   L i f e  C y cle  C o s t  A n a l y s is   ( L C C A )   s o f t w ar e  [ 7 ] .   P r ev io u s   s t u d ies  i n cl u d e  p r e d o m i n a n tl y   in ter n atio n a l  ap p licatio n s   i n cl u d in g ;  a n   ex a m in atio n   o f     th e  ca r b o n   f o o tp r in t  o f   asp h al t  an d   co n cr ete  p a v e m e n t s   i n   On tar io ,   C a n ad a.   B r o w n   [ 8 ]   r ev ie w ed   t h e  ca r b o n   f o o tp r in t  o f   a  5 0 - y ea r   li f e  c y cle  o f   a s p h alt  p a v e m en t   b u il t   as  a  P er p etu al  P av e m e n t.  P r ev io u s l y   t h e  ca r b o n   f o o tp r in t  o f   r o ad s   i n   t h e   Un it ed   Kin g d o m   h a s   b ee n   m ea s u r ed   u s i n g   C alc u lato r   f o r   Har m o n is ed   Ass e s s m en t   an d   No r m ali s atio n   o f   Gr ee n h o u s e - g as  E m i s s io n s   f o r   R o ad s   ( C H A NGE R ) ,   an   i n ter n atio n al  as s es s m e n t     to o l  [ 9 ] .   Oth er   in ter n atio n al  r esear c h   h as   b ee n   p u b lis h ed   o n   t h is   to p ic  [ 1 0 - 1 2 ] .   Me lan ta   et  al  [ 1 3 ]   p r o p o s e d   th e  C ar b o n   Fo o tp r in t  E s ti m at io n   T o o l  ( C FET )   f o r   th e  esti m atio n   o f   g r ee n h o u s e  g a s   ( G HG)   e m i s s io n s   a n d   o th er   air   p o llu ta n ts   f r o m   co n s tr u ctio n   p r o j ec ts   th at  ar e  as s o ciate d   w it h   r o ad w a y s   an d   o t h er   co m p o n e n ts   o f     th e  tr a n s p o r tatio n   i n f r astr u ct u r e.   Ot h er   ca s e  s tu d ie s   h av e  b ee n   p er f o r m ed   f o r   th e   c ar b o n   f o o tp r in t  o f   in f r astru ct u r e  i n   C h in a  a n d   So u th   Af r ica,   w h ich   f o cu s   o n   d r in k i n g   w ater   [ 1 4 - 1 6 ] .   Mo s ier   et  al.   [ 1 7 ]   p r ev io u s l y   p r o v id ed   a  co s t  in d ex   f o r   v ar io u s   p av e m e n t  p r eser v at io n   o p tio n s ,   p r o p o s in g   cr iter io n   t h at  i n te g r ates  s u s tai n ab ilit y   w it h   in itial  co s t  to   j u s tify   in v es tin g   i n   h i g h er   co s t  tr ea t m e n t s   o n   a  b asis   o f   en h a n ce d   s u s tai n ab ilit y   u s in g   th e  ca r b o n   f o o t p r in t  as  a  m etr ic.   A   co s t  i n d ex   p r o v id es  a  s i m p le   w a y   to   en h a n ce   p av e m e n t  s u s tai n ab ili t y   b y   p r o v id in g   a  “ s h o p p in g   lis t”  o f   s u s tai n ab le  o p tio n s   f o r     th e  d ec is io n - m a k i n g   p r o ce s s ,   u s i n g   in itial  co s t,  li f e  c y cle  c o s t,  an d   ca r b o n   f o o tp r in t.  T h e  ca s e  s t u d ies  h er ei n   p r o v id e  an   e x te n s io n   to   t h e  c ar b o n   f o o tp r in t  co s t   i n d ex   o f   th e  p r ev io u s   s t u d y .   T h i s   r esea r ch   h a s   f o cu s ed   o n   ass o ciati n g   m an y   p a v e m en t   i n f r a s tr u ct u r e  m ater ial s   w i th   t h eir   ca r b o n   f o o tp r in t  b ased   o n   t h e  lin ea r   f o o t  o f   p av e m e n t  in   t h e  Un ited   State s .   Oth er   r esear ch   in   th is   ar ea   h as  p er f o r m ed   s i m ilar   s t u d ies   in   C an ad a,   C h in a,   Sp ain   an d   t h e  Un ited   Kin g d o m   [ 9 - 1 2 ] .   T h is   allo w s   a  co m p ar i s o n   o f   c u r r en t  b id   p r ice  p er   lin ea r   f o o t  o f   p av e m e n t to   ca r b o n   f o o tp r in t i n   lin ea r   f ee t.    P av e m en t  ca r b o n   f o o tp r in t  an al y s is   h as  b ee n   p er f o r m e d   in   th e  p ast  w it h o u t  m a k in g   a n y   d eter m in at io n s   f o r   s u b s u r f ac e  tr ea t m e n t   o r   th e  lar g er   p r o j ec t   [ 1 8 ] .   T h e  ca r b o n   d io x id e  eq u iv ale n c y   f o r   b r id g e  d esig n   h as   p r ev io u s l y   b ee n   d ev elo p ed   [ 1 9 ]   an d   w a s   ap p lie d   to   d eter m i n e  t h e  e m b o d ied   C O2 e  a n d   esti m at e   th e  p er f o r m an ce   o f   a   b r id g e   d ec k   f r o m   a   s u s tai n ab ilit y   p er s p ec tiv e.   A   r a n k i n g   s ca le   w as  id e n ti f ied   b y   estab lis h in g   a  m at h e m a tical  r e latio n s h ip   b et w ee n   a  b r id g es ’   C O2 e  an d   its   s tr u ct u r e  f o r   p ar a m etr ic  est i m at in g   o f   its   e m b o d ied   C O2 e  to   g a u g e  a  b r id g e’ s   s u s tai n ab ilit y   [ 1 9 ] .   An   ad d itio n al  n o te,   ca r b o n   o f f s etti n g   is   a  co n tr o v er s ial  ta s k .   T h e r e  is   v er y   s p ec if ic  r e s ea r ch   o n     th e  ca r b o n   f o o tp r in t  o f   co n s tr u ctio n   m ater ial s   u s i n g   tr ee s   p l an tatio n   o n   ca r b o n   o f f s ett in g   [ 2 0 ,   2 1 ] .   Ho w e v er ,   w h e n   tr y in g   to   g et   a  clea r   u n d er s tan d i n g   o f   tr ee s   to   p lan t  to   o f f s et   g r ee n h o u s e   g a s s es   as   C O2 e ,     th e  m ai n te n an ce   a n d   lo n g e v it y   o f   th e   tr ee s   t h e m s el v e s   m u s t   b e  a  f ac to r   [ 2 2 ] .   T h is   r esear ch   h ig h li g h ts   o n   u s ed   o f   tr ee s   o r   alter n ativ e  m a ter ials   to   r ed u ce   th e  ca r b o n   f o o tp r in t  r ath er   th a n   a  p u r ch ase d   ca r b o n   o f f s e t  o r     ca r b o n   tax .   As  illu s tr ated   th r o u g h   ex is ti n g   liter atu r e,   th er e  is   s ti ll  m u ch   to   b e   k n o w n   ab o u t  th e  ca r b o n   f o o tp r in t   o f   in f r astr u ctu r e  p r o j ec ts ,   m o r e  s p ec if icall y   p av e m en t  p r o jects.  Fu r t h er   to   h elp   b est  u n d er s tan d   th e  ac t u al   ca r b o n   f o o tp r in t,  it  w o u ld   es s en tia l  o w n er s   a n d   en g i n ee r s   to   co n s id er   all  ca r b o n   o f f s e ts   o n   t h e  p r o j ec t.     T h e  in d ex   m et h o d   ass is t s   o w n er s   an d   en g i n ee r s   f o r   co m p ar i s o n s   b et w ee n   t w o   p r o ject  ele m en ts .   C ar b o n   f o o tp r in t v al u es a r e  u tili ze d   b y   in f r a s tr u ct u r e  s u s tai n ab ilit y   r a tin g   s y s te m s   a s   d is cu s s ed   f o llo w s .     S u s ta in a b ilit y  r a tin g   s ystems   Gr ee n   co n s tr u ctio n   r esp o n d s   to   r is i n g   co n ce r n s   ab o u t   p o llu tio n ,   p o p u latio n   ex p l o s io n   an d   en v ir o n m e n tal   d eg r ad atio n .   T h e  n ee d   f o r   a  s tr o n g   ec o n o m ic,   s o cial  a n d   e n v ir o n m e n tal  b en e f it  o f   g r ee n   in f r astru ct u r e  h a s   co m e  to   th e   f o r ef r o n t  t h r o u g h   s u s tain ab il i t y   b en c h m ar k s   a n d   atte m p t s   h av e  b ee n   m ad e  to   in co r p o r ate  g r ee n   ele m en ts   in to   b o th   p r o j ec t  d esig n   an d   co n s tr u ctio n .   S u s tai n ab ilit y   m etr ic s   s u c h   as   I n f r as tr u ct u r e  Vo lu n tar y   E v al u atio n   S u s tai n ab ilit y   T o o l  ( I NVE ST ) ,   Gr ee n r o ad s   [ 2 3 ]   an d   th e  Un ited   State s   Gr ee n   B u ild i n g   C o u n cil   ( US GB C )   L ea d er s h ip   in   E n er g y   an d   E n v ir o n m e n tal  De s ig n   f o r   Neig h b o r h o o d   Dev elo p m e n t  ( L E E D - ND)   ar e  co m m o n l y   u s ed   in   h ig h w a y   co n s tr u c tio n .   I N VE ST   f o c u s e s   o n   s u s ta in ab le   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   A d v   A p p l   Sci   I SS N:  2 2 5 2 - 8814       A   co mp a r is o n   o f th e   ca r b o n   fo o tp r in t o f p a ve men t i n fr a s tr u ctu r e  a n d   a s s o cia ted   …   ( R a ch e l D .   Mo s ier )   229   p r ac tices  th r o u g h   s tate  a n d   r e g io n al   le v el  p r o g r a m s   a n d   m a y   n o t  ap p l y   to   a  s i n g le   m u n i cip al  p r o j ec t  [ 2 4 ] .   Gr ee n r o ad s   h as  a  g r o u p   o f   cr ed its   f o cu s ed   o n   p av e m e n t  m ater ials   an d   d esi g n .   L E E D - N D  f o r   n ei g h b o r h o o d   d ev elo p m en t  w h ic h   ap p lies   to   p av e m e n t  [ 2 5 ]   th r o u g h   th e  r ec y cled   a n d   r eu s ed   i n f r a s tr u ct u r e  cr ed it.    T h e  E n v is io n   r atin g   s y s te m   p r o d u ce d   b y   th e  I n s tit u te  f o r   Su s ta in ab le  I n f r astr u ctu r e  ( I SI)   is   a  u s ef u l   s u s tai n ab ilit y   m etr ic  to   ap p ly   in f r astr u ct u r e  p r o j ec ts .   T h is   r esear ch   u s es  t h e  E n v is io n   r atin g   s y s te m   as  i t   s u p p o r ts   m o r e  in f r astr u ct u r e  s u s tai n ab ilit y ,   s p ec i f icall y   ca r b o n   f o o tp r in t a n d   g r e e n h o u s e  g as r ed u ctio n   [ 2 6 ] .     T h e  E n v i s io n   r ati n g   s y s te m   h o u s es  6 0   s u s ta in ab ili t y   cr iter i a  ca lled   “Cre d its ”  o r g a n ized   i n to   5   m ai n   ca teg o r ies:   q u ali t y   o f   l if e,   lea d er s h ip ,   r eso u r ce   allo ca tio n ,   n atu r al  w o r ld   an d   cli m ate  an d   r is k .   As  in d icate d   ab o v e,   th er e  ar e   a  v ar iet y   o f   ch o ices  f o r   r atin g   s y s te m s .   E n v is io n   w as  c h o s en   f o r   ev alu a t io n   d u e  to   its   f o c u s   o n   th e   ca r b o n   f o o tp r in t  f o r   i n f r a s tr u ct u r e.   T h is   r esear c h   a tte m p ts   to   u t ilize  s o m e  o f   t h e  cr ed its   lis ted   in   E n v i s io n   to   q u a n ti f y   th e  m et h o d o lo g y   to   r ea ch   a  b etter   s tan d in g   i n   cr ea tin g   a  m o r e  s u s ta i n ab le  ap p r o ac h   in   ch o o s in g   co n s tr u ctio n   m ater ia ls   a n d   p r o ce d u r es  af f ec ti n g   t h e  ca r b o n   f o o tp r in t   o f   a   p av e m en t  s ec tio n ,   s tar ti n g   f r o m   d esi g n   to   o p er atio n .   T h is   r esear ch   co n s id er s   5   d if f er e n t  E n v is io n   cr ed its   n a m el y   R A 1 . 1 - R ed u ci n g   Net   E m b o d ied   E n er g y ,   C R 1 . 1 - R e d u cin g   Gr ee n h o u s e  Ga s   E m is s io n ,   R A 1 . 2 - S u p p o r tin g   S u s ta in ab le  P r o cu r e m en t  P r ac tices,  R A 1 . 3 - U s i n g   R ec y cled   Ma ter ial  an d   R A 1 . 4 - U s in g   R e g io n a l  Ma ter ials   [ 2 6 ] .   T h is   p ap er   u s es  C O2 e   as  a  p r o x y   o f   e m b o d ied   en er g y   an d   g r ee n h o u s e  g ase s   f o r   s i m p licit y   i n   th e  ca lc u lat io n s .   F o r   cr ed its ;  R A 1 . 1 - R ed u ci n g   Net  E m b o d ied   E n er g y   a n d   C R 1 . 1 - R ed u ci n g   Gr ee n h o u s e  Gas  E m is s io n s ,   t h e  n e t  em b o d ied   en er g y   o f   th e  i n f r astr u ctu r e  ca n   b e  r ed u ce d   in to   2   w a y s ,   r ed u c in g   t h e  q u a n tit y   o f   m ater ial  o r   s ele ctin g   m a ter ial  w it h   lo w er   e m b o d ied   en er g y   [ 2 6 ] .   T h e  ca s e  s tu d ies  r e v ie w   h o w   s u b s t itu t in g   a  d if f er e n t  m a ter i al  w i th   a  lo w er   e m b o d ied   en e r g y   a f f ec ts   th e  ca lc u latio n s .   C h o ices  o f   d if f er e n t  s u b g r ad e  s tab iliza ti o n   m et h o d s   w it h   lo w er   f o o t p r in t  in   ad d itio n   to     a  ca r b o n   o f f s etti n g   lik e  tr ee s   o r   u tili t y   p ip es  w h ich   r ed u c e  th e  ca r b o n   f o o tp r in t  s i g n if i ca n tl y   alo n g   w it h     th e  e m b o d ied   en er g y   ar e  m ad e  an d   ar e   d ir ec tly   r elate d   in   th e  g r ee n h o u s e  g as  e m is s io n   ca lcu latio n .     T h e  ca lcu latio n s   f o r   t w o   d i f f er en t  t y p e s   o f   r o ad w a y   s ec ti o n   i n   Fi s h er s   a n d   OK C   h av e  s h o w n   a   d is ti n ct   d if f er e n ce   o f   7 0 - 8 0   ( k ilo g r a m )   k g   o f   C O2 e   p er   li n ea r   f ee t  o f   t h e  r o ad w a y   s ec tio n   w h ich   r elate s   to   7 0 - 7 5 %   r ed u ctio n   in   g r ee n h o u s e  g a s   em i s s io n   w h ic h   ar e  s h o w n   in   th e  m et h o d o lo g y   s ec tio n .   T h is   r ed u ctio n   in   g r ee n h o u s e  g as  e m i s s io n   w o u l d   ea r n   a  “ Su p er io r ”  b ad g e  f o r   th e  p r o j ec t  u n d er   th e  E n v i s io n   r atin g   s y s te m .   B y   ev alu a tin g   t w o   ca s e  s tu d y   lo ca tio n s   al s o   ill u s tr ate s   h o w   t h e  c h o ices  i n   t h e  m i n i m u m   s ec tio n   al s o   af f ec t s     th e  C O2 e.   T h e  p r im ar y   G HG  ca lc u latio n   i n   t h i s   p ap er   co n s id er s   t h e  r a w   m ater ial   ac q u i s itio n ,   m an u f ac tu r i n g   p h ase,   tr a n s p o r tatio n   to   th e   p av e m e n t   co n s tr u ctio n   p h a s e  [ 2 0 ] .   T r an s p o r tatio n   is   a   s i g n i f ica n t  co n s u m er   o f   f o s s i l  f u els  an d   a  s o u r ce   o f   g r ee n h o u s e  g as  e m is s io n s .   T h is   p ap er   co m p letel y   u til izes   th e  tr an s p o r tatio n   d is tan ce s   id en ti f ied   i n   T ab le  1   w h ich   s h o w s   t h e  d is ta n ce   r eq u ir e m e n ts   f o r   ea ch   t y p e  o f   m ater ial  p r o cu r ed .   W h en   at   least   6 0 %  o f   t h e  co n s tr u ctio n   m ater ials   ar e  p r o cu r ed   w it h i n   t h e  s p ec if ied   d i s tan ce s   as  id e n ti f ied   i n   R A 1 . 4 - Usi n g   R e g io n a l M ater i a ls   [ 2 6 ]   co u ld   ea r n   an   “ E n h a n ce d ”  b ad g e  u n d er   th e  E n v is io n   R atin g   S y s te m .         T ab le  1 .   T r an s p o r tatio n   d is tan ce   esti m a tes   M a t e r i a l   D i st a n c e   R e q u i r e me n t   S o i l s a n d   m u l c h e s   5 0   mi l e s /   8 0   k m   A g g r e g a t e s,  S a n d s   5 0   mi l e s /   8 0   k m   C o n c r e t e   1 0 0   m i l e s /   1 6 0   k m   P l a n t s   2 5 0   m i l e s /   4 0 0   k m   O t h e r   ma t e r i a l s  ( e x c l u d i n g   e q u i p me n t )   5 0 0   m i l e s /   8 0 0   k m       E n v i s io n   cr ed it  R A 1 . 3 - Usi n g   R ec y cled   Ma ter ial s   en co u r ag e s   r ed u ctio n   i n   t h e  u s e  o f   v ir g i n   m a ter ials   an d   av o id   s e n d in g   u s e f u l  m a ter ials   to   la n d f il ls   w h ic h   o t h er w i s e  co u ld   b e  r eu s ed   o r   r ec y cled   an d   u s ed   a s     a  b u ild in g   m ater ial  f o r   a  g r ee n   p r o j ec t  [ 2 6 ] .   T h r ee   d if f er en t  ch e m ical  ad d itiv es ;  f l y   a s h ,   C KD  a n d   li m e,   t y p icall y   u s ed   f o r   s u b g r ad e  s t ab ilizatio n   a n d   p r o v id e  a  g o o d   b asis   f o r   r ed u cin g   t h e  ca r b o n   e m b o d ied   e n er g y   alo n g   w it h   GH G  e m is s io n   s i g n i f ica n tl y .   T h e  ca lc u la tio n s   f o r   s o il   s tab iliza tio n   ar e  in cl u d ed   i n     th e  m eth o d o lo g y   s ec tio n .   C h o o s in g   an y   o f   th e  s tab ilizatio n   t ec h n iq u es  p r escr ib ed   in   t h i s   r esear ch   p ap er   co u ld   ea r n   an   “ I m p r o v ed ”  b ad g e  u n d er   th e  E n v i s io n   R ati n g   S y s te m .     P a ve men t su s ta in a b ilit y   Du e  to   th e  ch e m ical  p r o ce s s es  th at  o cc u r   in   P o r tlan d   ce m en t  p r o d u ctio n ,   f o r   ev er y   1 , 0 0 0   k g   o f   P o r tlan d   ce m en t,  ap p r o x i m ate l y   7 3 0   k g   o f   ca r b o n   d io x id e  i s   p r o d u ce d .   Hea tin g   t h e  a g g r e g ate  a n d   cla y   u s ed   to   p r o d u ce   P o r tlan d   ce m e n t   to   a  te m p er at u r e  o f   ar o u n d   1 , 4 5 0 °C   in   t h e  k il n   ca u s e s   t h e  d is s o ciatio n   o f     th e  li m e s to n e  a n d   t h e  p r o d u ctio n   o f   ab o u t   6 0   p er ce n t  o f   t h e  ca r b o n   d io x id e,   w h ich   i s   r elea s ed   to     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N : 2 2 5 2 - 8814   I n t J   A d v   A p p l Sci ,  Vo l.  9 ,   No .   3 ,  Sep tem b er   2 0 2 0 :   2 2 7   –   23 9   230   th e  at m o s p h er e.   W h ile  co m p ar in g   5 0 - y ea r   lif e - c y cle  g r ee n h o u s e  g as  p r o d u ctio n ,   co n cr ete  p av e m e n t  p r o d u ce d   ab o u t 1 6 1 0   C O2 e  to n s /k m   a n d   asp h alt  p av e m e n t p r o d u ce d   a b o u t 5 0 0   C O2 e  t o n s /k m   [ 2 7 ,   2 8 ] .     T h e  b u lk   s p ec if ic  g r av it y   o f   c o m p ac ted   a s p h alt   r an g es   f r o m   2 . 2 9   to   2 . 3 5   [ 2 9 ] .   A s   s p ec i f ic   g r av it y   f o r   Ho t  Mix   Asp h alt   ( HM A )   is   b a s ed   o n   t h e  u n it  w eig h t  o r   s o lid   d en s it y   o f   th e  co m p ac ted   m ix ,   th e  R ice  v a lu e  o r   G m m   i s   u s ed   a s   a  b asi s   f o r   t h e  s p ec i f ic  g r av it y .   T h e  A s p h alt  I n s ti tu te   also   p r o v id es   g u id an ce   o n   s p ec if ic   g r av it ies,  p o in ti n g   to   2 . 5   b ein g   a  t y p ical  v al u e  [ 3 0 ] .   Fo r   th is   r esear ch ,   w e  u ti lize  an   esti m a ted   s p ec if ic  g r av i t y   o f   co m p ac ted   a s p h alt   to   b e  2 . 3 2   w h ich   m u ltip lied   ti m es   t h e   d en s i t y   o f   w ater   i n   p o u n d s   p er   cu b ic  f o o t  ( p cf )   ( 6 2 . 4   p cf )   p r o v id es  a  d en s it y   o f   1 4 4 . 7 7   p cf   w h ic h   i s   r o u n d ed   h er e  f o r   s i m p licit y   to   1 4 5   p cf .   Si m ilar l y ,     th e  d en s it y   o r   u n it  w ei g h t  o f   P o r tlan d   C e m e n t  C o n cr ete  P av e m en t  ( P C C P )   is   w ell   k n o w n .   Ho w ev er ,   a n   av er ag e  v a l u e  h a s   b ee n   id en t if ied   f o r   th is   w o r k .   T h e  u n i t   w ei g h t  o f   co n cr ete  is   co m m o n l y   k n o w n   to   b e  b et w ee n   1 4 0 - 1 5 0   p cf   [ 3 1 ] .   Fo r   th is   w o r k   t h e  v alu e  o f   1 4 5   p cf   w ill b e  u s ed .     S o il a n d   s u b b a s e  tr ea tmen ts   Su b g r ad e  tr ea t m en t  co n s i s t s   o f   p r o v id in g ,   p lacin g   a n d   co m p ac t in g   o n e  o r   m o r e  la y er s   o f   s o il  alo n g   w it h   ch e m ica l  ad d itiv es  an d   w ater   to   ac h ie v e  a  s tab le  s u b g r ad e,   w h ich   ar e  ch o s e n   b ased   o n   th e  s o il  t y p e,     th e  ea s e  o f   ef f o r t  an d   ef f icie n c y .   C h e m ical  ad d itiv es  u s ed   to   s tab ilize  o r   m o d if y   t h e  s u b g r ad e  ar e  eith er   ce m en ti tio u s   ad d itiv e s ;  f l y   as h   o r   ce m en t  k il n   d u s t,  o r   li m e  ad d itiv es.  A g g r eg ate  b ase  m ater ial  m a y   al s o   b e  u s ed   i n s tead   o f   a  c h e m ical  s o i l  m o d i f icatio n .   T ak i n g   i n to   co n s id er atio n   th e   en g i n ee r in g   p r o p er ties   o f   s o il  ar e   b ased   o n   n at u r al  ch ar ac ter i s tic s   an d   t h e  f ie ld   o r   s ite  co n d itio n s ,   t h er ef o r e  an   av er a g e  s p ec i f ic  g r av it y   v al u e  o f   2 . 7 3   an d   d en s it y   a  o f   1 7 0   p cf   is   tak e n   f o r   all  ca lc u latio n s   o f   t h e  ca r b o n   f o o tp r in t in   t h i s   p ap er .   T h e  d en s it y   o f   P o r tlan d   ce m e n t  i s   1 8 6 0   k ilo g r a m   p er   cu b ic   m eter   ( k g / m 3 )   [ 2 1 ]   w h ich   c o n v er ts   to   1 1 5 . 8 7   p cf .   T h e  s p ec if ic  g r av it y   o f   C KD  t y p icall y   r a n g e s   f r o m   2 . 6 - 2 . 8   [ 3 2 ] .   Usi n g   t h e  av er ag e  s p ec i f ic   g r av it y   o f   2 . 7 ,   th e  w e ig h t  i s   a p p r o x im a tel y   th e   s a m e  a s   s o il  o r   1 7 0   p cf .   I n d ian a  Dep ar t m e n t  o f   T r an s p o r tatio n   ( I n DOT )   h as  p r o v id ed   s o il  m o d if icat io n   s p ec if ica tio n s   f o r   C KD  s tab ilizatio n   o f   s an d y   s o ils   w it h   s u g g e s ted   m i x   q u a n tit ies  o f   4 % - 6 %  b y   w ei g h t  [ 3 3 ] .   An   ap p licatio n   r ate  o f   5 %  b y   w ei g h t  w il l  b e  u s ed   h er e.   Ha m m o n d   an d   J o n es  s i m p li f ied   t h e  ca lc u latio n s   b y   p r o v id in g   a  C KD   s o il  s tab ilized   b ase  ca r b o n   f o o tp r in t  o f   0 . 0 6   k g /k g   w h ic h   co n v er ts   to   0 . 3 8 6   k g /s f / in   o f   s tab ilizatio n   [ 2 1 ] .   Fl y   as h   is   an o t h er   f r eq u e n tl y   u til ized   ad d itiv e  f o r   s tab ilizin g   s o il  f o r   h i g h w a y   co n s tr u ctio n s .     T h e  s p ec if ic  g r a v it y   o f   f l y a s h   v ar ies  w id el y ,   f r o m   2 . 0 - 2 . 6   [ 3 4 ] .   T h e  d en s it y   o f   f l y   as h   w i ll  b e  tak en   as  2 3 0 0   k g / m 3   [ 2 1 ]   w h ich   co n v er t s   t o   1 4 3 . 5 2   p cf   an d   w ill  b e  r o u n d ed   to   1 4 4   p cf   f o r   s i m p lic it y   i n   ca lc u latio n s .     T h e  Am er ican   C o al  Ash   Ass o ciatio n   ( A C AA)   p r o v id es  g u i d elin es  f o r   s tab ilizat io n   o f   s o i l  s u b b ase  u s in g   f l y   ash ,   w h er e  t h e  r ep lace m e n t  lev el  r an g es  f r o m   1 2 - 1 5 %  t o   th e  w ei g h t  o f   d r y   s o il  [ 3 3 ] .   T h e  Ok lah o m a   Dep ar t m en t   o f   T r an s p o r tatio n   ( Ok DOT )   s o il  s tab ilizatio n   m i x   d esi g n   s tate s   a n   o p ti m u m   r e p lace m en t   lev e l  o f   1 4 %  in   s tab ilizatio n   o f   s o il  s u b b ase  in   O k la h o m a,   w h ic h   t y p icall y   ap p lies   to   all  s o il  t y p e s   ex ce p t  A 7   ( o r g an ic   s o il  m ater ial)   u n d er   t h e   Am e r ican   Ass o ciatio n   o f   Sta te  Hi g h w a y   an d   T r an s p o r tatio n   Of f icial s   ( AASHT O)   s o il c lass i f icat io n   m eth o d   [ 3 5 ] .     Su b g r ad e  s tab ilizatio n   u s i n g   l i m e  ad d iti v e  w h ic h   i s   p r ef er r ed   f o r   s o il  t y p es   w h ich   ar e  c ateg o r ized   u n d er   th e  AA S HT O  M1 4 5   s o i l  class i f icatio n   o f   A 6   ( s ilt - cla y   f in e  s o il  m a ter ial)   an d   A 7   s o il   w h er e  th e  d en s it y   tak en   in to   co n s id er atio n   f o r   th e  ca r b o n   f o o tp r in t  ca lcu latio n   is   1 2 0 0   k g / m 3   [ 2 1 ]   w h ic h   co n v er ts   to   7 4 . 8 1   p cf   an d   w ill  b e  r o u n d ed   to   7 5   p cf   f o r   s i m p ler   ca lc u latio n s .   A   r a n g e  o f   ap p licatio n   r ates   f o r   li m e  h as  b ee n   estab lis h ed   b et w ee n   3 % - 6 % b y   w ei g h t [ 3 6 ] .   An   ap p licatio n   r ate  o f   5 % b y   w ei g h t  w ill b e  u s ed   h er e.   L o ca liti e s   m a y   s p ec i f y   a  v ar i et y   o f   ag g r eg a tes  f o r   b ase  m a ter ial.   Ag g r e g ate  b ase  v ar ies  in   d en s i t y   b ased   o n   t h e  m ater ial  a n d   co m p ac tio n .   Fo r   th e   lo ca liti e s   i n cl u d ed   h er ei n   s u b b ase  i m p r o v e m en ts   in cl u d e  No .   8   an d   No .   5 3   co ar s e  ag g r eg ate   b ase  m ater ial  b le n d s   as   s p ec i f ied   b y   I n DOT   [ 3 6 ] .   A n   a g g r e g ate  b len d   co n tain s     a  v ar iet y   o f   s iev e   s ize   m ater i als  b ased   o n   s tan d ar d   U. S.  m esh   o r   s ie v e  o p en i n g   s izes.  A  v ar iet y   o f   d en s itie s   h av e  b ee n   id en t if ied   f o r   ag g r e g ate  b ase  m ater ials   f r o m   1 0 0   p cf   to   1 8 0   p cf .   Ha m m o n d   an d   J o n es  [ 2 1 ]   p r o v id e   a  d en s it y   an d   ca r b o n   f o o tp r in t in   t h eir   I n v en to r y   o f   C ar b o n   an d   E n er g y   ( I C E ) .   T h e  d en s it y   p r o v id ed   b y   I C E   i s   2 , 2 4 0   k g   p er   cu b ic  m eter   w h ic h   co n v er ts   to   1 3 9 . 8   p cf   r o u n d ed   to   1 4 0   p cf   f o r   s i m p licit y   h er ein .       P o ten tia l c a r b o n   o ffs ets fo r   in fr a s tr u ctu r e  co n s tr u ctio n   Fo r   a  2 4 ’   r o ad w a y ,   t h e  s tat u to r y   r i g h t - of - w a y   f o r   m o s t   o f   O k la h o m a  is   6 6 ’   as  id en ti f ied   i n     th e  Or g a n ic  A ct  o f   1 8 9 0   as  4   r o d s   w id e  w ith   a  r o d   b ein g   eq u al  to   1 6 . 5   f ee t  [ 3 7 ] .   A lth o u g h   t h is   i s   “sh ar ed ”   s p ac e  b y   t h e  p r o p er ty   o w n er   an d   th e  s tate,   a  clea r   zo n e  [ 3 8 ]   is   r eq u ir ed   in   th e  f ir s t  7 ’ - 1 0 ’   eit h er   s id e  o f     th e  r o ad w a y   s ec t io n .   A lo n g   with   h i g h w a y   s ig n s ,   s o m e  lo w   p lan tin g   o cc u r s   i n   th is   ar ea ,   i n clu d i n g   t u r f   g r ass .   I n d ig e n o u s   p lan t s   a n d   x er i s c ap in g   w o u ld   p r o v id e  t h e  b e s t  o u tco m es   w it h   t h e  lea s t  a m o u n t  o f   ca r b o n   e m is s io n s   ass o ciate d   w it h   i n s tallatio n   a n d   ca r e.   I n   OKC  an d   Fis h er s   x er i s ca p in g   is   n o t  in d ig e n o u s   an d   n o t   co n s id er ed   h er e.   Ho w e v er ,   th er e  is   p len t y   o f   r esear ch   id en tify i n g   t h e  ca r b o n   s eq u es tr ati o n   v al u e  o f   n a tiv e   s o ils   an d   x er is ca p in g .   B o u ch ar d   et  al.   [ 39 ]   p r o v id es  s o m e  i n s ig h t in to   t h e  d itch   ar ea   o n   a  s e ctio n   w it h   n o   cu r b .   As th e  v eg e tatio n   ac t s   as a   f i lt er   an d   s w a le,   it a ls o   p r o v id es s o m e  ca r b o n   f o o tp r in t r ed u ctio n .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   A d v   A p p l   Sci   I SS N:  2 2 5 2 - 8814       A   co mp a r is o n   o f th e   ca r b o n   fo o tp r in t o f p a ve men t i n fr a s tr u ctu r e  a n d   a s s o cia ted   …   ( R a ch e l D .   Mo s ier )   231   P o ten tial  ca r b o n   o f f s ets  s h o u ld   b e  id en tif ied ,   esp ec iall y   th o s e  b eh i n d   th e  c u r b   o r   o u ts id e    th e  r o ad b ed .   Ma n y   r o ad w a y   p r o j ec ts   in clu d e  a  v ar iet y   o f   la n d s ca p e  ele m e n ts .   a n d   tr ee s   m a y   p r o v id e  a  ca r b o n   o f f s et  o n   av er a g e  o f   1 9   k ilo g r a m s   p er   y ea r   at  m at u r it y ,   w h i ch   i s   b et w ee n   1 2   an d   1 8   in c h es  i n   tr u n k   d ia m eter   an d   t y p icall y   o v er   3 0   f ee t  i n   h ei g h t   [ 4 0 ,   4 1 ] .   Fu r th er   o th e r   ev id en ce   p r o v id es  ca r b o n   s t o r ag e  in   tr ee s   an d   s h r u b s   in   g r a m s   p er   s q u ar e  m eter   b ased   o n   lan d   u s e.   I t  is   ass u m ed   th at  tr ee s   s eq u ester   ca r b o n   d u r in g   g r o w t h .   Ho w e v er ,   th er e  is   a ls o   s o m e  a m o u n t  o f   lo s s   d u e  to   lack   o f   m ai n ten a n ce   a n d   d ea th .   T r ee s   p r o v id e  b en ef its   in   u r b an   ar ea s   li k e  s h ad e   an d   s eq u ester i n g   r ai n w ater .   A d d itio n a l b en e f its   i n cl u d e  ev ap o tr an s p i r atio n   co o lin g   a n d   w i n d   s p ee d   r ed u ctio n   [ 4 2 ] .   T u r f   g r ass   a n d   s h r u b s   ca n   als o   b e  u s ed   in   ca r b o n   f o o tp r in t  ca lcu latio n s .   T u r f   g r ass e s   ar e  d if f ic u lt  to   ca lcu late  f o r   o f f s et s   d u e  to   f er tili ze r ,   ir r ig atio n   an d   o t h er   m ai n te n an ce   lik e     m o w i n g   [ 4 3 ] .   I n   ar ea s   w h er e  o th er   t y p es  o f   g r ass e s   o r   w i ld f lo w er s   ar e  u s ed ,   ass u m p ti o n s   w o u ld   ch a n g e.   Dep en d in g   o n   th e  d en s it y   a n d   th e  lif e  s ta g e,   Sh r u b s   ca n   p r o v id e  0 . 1 3 - 1 2 . 9 3   g /m 2   o f   ca r b o n   s to r ag e  b ased   o n   d en s it y   o f   s h r u b b er y   [ 4 4 ] .     T h e  v eg etati v e  d itc h   o f f s e ts   s h o u ld   b e  co m p ar ed   to   an   u n d er g r o u n d   u tili t y   p ip e.   Ma n y   u tili ties   ar e   o u ts id e  t h e  tr ad itio n al  p r o j ec t   s co p e  o f   g o v er n m e n t   en t ities   an d   ar e  s e lf - p er f o r m ed   b y   o t h er s .   So m e  u tili tie s   m a y   b e  p r o v id ed   b y   lo ca l  g o v er n m e n t,  li k e  s to r m   s e w er ,   w ater   lin e s   a n d   s a n itar y   s e w e r   lin e s .   An   i n - d ep th   an al y s is   o f   t h ese  u tili ties   i s   n o t  p r o v id ed   h er e,   b u t  s o m e  d is cu s s io n   is   m er ited .   A n   I n v e n to r y   o f   C ar b o n   a n d   E n er g y   ( I C E ) ,   h a s   b ee n   d ev elo p ed   b y   [ 2 1 ]   s p ec if ic  to   co n s tr u ctio n   m a ter ials .   A   co m p ar is o n   o f   co n cr ete,   ir o n ,   s teel,   Hi g h   De n s it y   P o l y E t h y len e   ( HDP E ) ,   P o ly Vi n y l  C h lo r id e  ( P VC )   an d   v itri f ied   cla y   p ip e  ca n   b e   p er f o r m ed   as  w ell  to   m a k e  d eter m in at io n s   as  to   th e  leas t  ca r b o n   f o o t p r in t.  L ik e  an y   o th er   co m p ar is o n ,     th e  p ip e  ca n n o t   b e  co n s id er ed   as  a  m a n u f ac t u r ed   p r o d u ct  alo n e,   t h e  tr an s p o r tatio n ,   s e ttin g   a n d   b ed d in g   ac tiv itie s   m u s t b e  an al y ze d .     R ed u ctio n s   ca n   b e  co n tr ib u ted   f r o m   o t h er   s o u r ce s   a s   w ell.   S u b s tit u ti n g   f l y   a s h   o r   s lag   f o r   P C C P   ca n   r ed u ce   ass o ciate d   GHG  e m is s io n s   [ 4 5 ] .   W ar m   M ix   Asp h alt  o r   R ec y cled   A s p h alt  P av i n g   ca n   b e  u s ed   to   r ed u ce   th e   ca r b o n   f o o tp r in t  a s   w ell.   T h is   i s   n o t  a n   e x h a u s tiv e  l is t   b u t  m ea n t  to   ill u s tr a te  th er e  ar e   m a n y   alter n ati v es  to   b e  co n s id er ed .   T h e  s tu d y   r ev ie w ed   a  v ar iety   o f   r o ad w a y   t y p e s   b u t  is   co n f in ed   to   a  ty p ica l   co u n t y   r o ad   s ec tio n   w it h   d itch .   As  s u ch ,   t h er e  ar e  n o   r o ad w a y   li g h t s   o r   s id e w al k s .   Ho w ev er ,   th e  f r a m e w o r k   ca n   b e  ex ten d ed   an d   f u r t h er   ap p lied   to   th ese  ad d itio n al  item s .   E lectr ical  ite m s   h a v e   co n t in u in g   co s ts   t h at  ar e   n o t c o n s id er ed   h er e.       2.   RE S E ARCH   M E T H O D     A   r ev ie w   o f   s tan d ar d   s ec tio n s   w as  p er f o r m ed   f o r   Fis h er s ,   I N  ( Fis h er s )   an d   Ok la h o m a  C i t y   ( OKC),   OK.   B o th   m u n icip alitie s   p u b li s h   t y p ical  s ec tio n s   o n li n e.   T h i s   is   u n iq u e  to   s m aller   g o v er n m en t  en titi es.  A  w eb   s ea r ch   w as  p er f o r m ed   f o r   p u b lis h ed   s ta n d ar d s   th r o u g h o u t  th e  U n ited   State s .   Dep ar t m e n ts   o f   T r an s p o r tatio n   t y p icall y   r el y   o n   d es ig n   e n g i n ee r s   f o r   all  o f   t h eir   h ig h w a y   s ec tio n s .   Ho w e v er ,   it  i s   p o s s ib le  to   f i n d   co u n t y   s tan d ar d s ,   p ar ticu lar l y   f o r   b r i d g es.  P u b lis h ed   m u n icip al  r o ad w a y   s tan d ar d s   w er e  f o u n d   f o r   cities  in   Flo r id a,   I n d ian a,   T en n e s s ee ,   O h io ,   O k lah o m a,   a n d   W as h in g to n .   L o ca tio n s   i n   Fis h er s   a n d   OK C   p r o v id ed   th e  m o s t   in f o r m atio n   o n li n e.   A n   ad d iti o n al  r ea s o n   f o r   f o cu s in g   o n   t h ese  t w o   lo ca tio n s   is   th e  lo ca tio n   o f   t h e  r esear c h   tea m .   A s   t h e  r esear ch   tea m   a lr ea d y   h ad   k n o w led g e  o f   t h e s e  lo ca tio n s ,   t h e  lo ca tio n s   b e ca m e  p r ef er r ed   f o r     th e  ca s e  s t u d ies.    Star tin g   f r o m   t h e  r o ad w a y   s ec tio n s ,   an   ar ea   p er   lin ea r   f o o t  w a s   d eter m in ed .   R o ad w a y s   ar e  ty p ical l y  b id   p er   lin ea r   f o o t.  Usi n g   t h e  ar ea   p er   lin ea r   f o o t,  an   ea s y   c o r r elatio n   ca n   b e  m ad e  to   co s t .   T h e  ar ea   p er   lin ea r   f o o t  also   allo w s   t h e  d i f f er en t   m ater ial s   to   b e  in d ex ed   f o r   co m p ar is o n .   Fo r   HM A   s ec tio n s ,   tac k   co at  is   n o t   in cl u d ed   as  th e  p ay   ite m   f o r   tack   co at  is   f r eq u en tl y   in   g allo n s   an d   n o t  in   lin ea r   f o o t.  A   s ta n d ar d   f o r   th e  ca r b o n   f o o tp r in t  o r   g r ee n h o u s e  g as  e m is s io n s   s h o u ld   b e  d eter m i n e d   f o r   r o ad w a y s   w h ic h   ca n   b e  co m p ar ed   to   b id d in g   f o r   m o n etiza t io n .   I f   GHG  is   ca lcu lated   in   b id d in g   q u an t iti es  lik e  li n ea r   f o o t  ( L F)  o r   s q u ar e  f o o t  ( SF )   th en     th e  ch a n g e  in   co s t  b et w ee n   o p tio n s   ca n   b e  co m p ar ed   to   th e  ch an g e  i n   GHG.   Gr ee n h o u s e  g ase s   ar e  f r eq u en t l y   m ea s u r ed   in   ter m s   o f   en er g y   u s ed   i n   B r itis h   T h er m al  Un its   ( B tu s ) ,   J o u les  o r   m eg aj o u les   ( MJ ) .   T h e  ca r b o n   f o o tp r in t   ca n   b e  m ea s u r e  t h r o u g h   t h e  e m b o d ied   en er g y   ( ca r b o n )   o f   a  p r o d u ctio n   c y cle,   f r eq u en tl y   r e f er r ed   to   as  C O2 e.   Ha m m o n d   an d   J o n es  p r o p o s e  u s i n g   a  co m m o n   id ea   o f   cr ad le  to   g at e,   w h ic h   in d icate s     th e  p r o d u ctio n   en er g y   p r io r   to   leav in g   th e  f ac to r y   [ 2 1 ] .   Sh ip p in g   w o u ld   b e  ac co u n ted   f o r   s ep ar ately .   C h e v o tis   an d   Gale h o u s e  u s e  a  s i m ila r   ap p r o a ch   s p ec if y i n g   a n   e x p ec ted   tr av el  cir cu it  [ 2 0 ] .   Fo r   th is   r esear c h ,     th e  ca lc u latio n s   ar e  p r ese n te d   in   o n e  s et  o f   u n it s .   B ec au s e  th e  ca r b o n   o f f s et  d u e  to   tr ee s   is   p r ese n ted   i n   k g / t r ee ,   th e  ap p r o p r iate  ch o ic e  o f   u n i ts   i s   t h e  ca r b o n   e m is s io n   o f   th e  m ater ial s   i n   q u e s ti o n   o r   k g   o f   ca r b o n     p er   u n it.   Gr ee n h o u s e  Gas  e m i s s io n s   w er e  ca lcu lated   f o r   ea ch   o f   th e  p av e m e n t,  s tab ilizatio n   an d   u tili t y   m ater ials   id en t if ied .   T h e  GH G  f o r   t h e  d i f f er e n t   m ater ial s   w er e  co n v er ted   to   a n   ap p r o p r iate  b id d ab le  u n it.   I n   m o s t  ca s es  t h e  b id d in g   u n it  i s   b ased   o n   lin ea r   f o o t.  T h e  o p t io n s   ar e  co m p ar ed   f o r   th e  lea s t  ca r b o n   f o o tp r in t.   T h e  t w o   m u n icip alitie s   h av e   s i m ilar   r o ad w a y   s ec tio n s   f o r   w id t h   a n d   d r ain a g e.   T h is   is   n o t  a  co m p ar is o n   o f     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N : 2 2 5 2 - 8814   I n t J   A d v   A p p l Sci ,  Vo l.  9 ,   No .   3 ,  Sep tem b er   2 0 2 0 :   2 2 7   –   23 9   232   th e  d esi g n   o f   t h e  t w o   s ec tio n s ,   b u t a n   il lu s tr atio n   o f   ch o ices  t h at  co u ld   b e  m ad e.   Fo r   OK C ,   a  t y p ical  2 4 ’   HM A  s ec tio n   w it h   a   d itch ,   th e   s ec t io n   co n s is t s   o f   3 "   T y p e  B   H MA   o v er   6 "   C o m p ac ted   Su b g r ad e,   an d   o v er   6 "   Stab ilized   A g g r eg a te  B as e  o r   1 0 "   Stab ilized   So il.  T h e  s i m ilar   s ec t io n   f o r   Fis h er s   is   n o ted   as  Ma i n   St./Seco n d ar y   St.  a n d   co n s is t s   o f   1 . 5 "   T y p e  A   HM A   Su r f ac e  o v er   2 .   5 "   T y p e  A   HM A   I n t er m ed iate  an d   2 .   5 "  T y p e  A   HM A   B ase,   o v er   3 "   T y p e  A   HM A   B ase   an d   1 4 "   Stab ilized   S u b g r ad e  o r   6 "   C o m p ac ted   Ag g r e g at e   B ase  No .   5 3   o n   1 4 "   Stab ilized   Su b g r ad e.   T h e  n ar r ativ e  d esc r ip tio n   is   tab u lated   i n   T ab le  2   w it h   th e   ass o ciate d   ca r b o n   f o o tp r in t.     2 . 1 .   Ca rbo n f o o t print   I te m ized   lis t   o f   ca r b o n   f o o tp r in ts   h as  b ee n   d eter m i n ed   b y   a   v ar iet y   o f   g r o u p s   d e s cr ib ed   in     t h e  i n tr o d u ctio n   an d   th o s e   u s ed   f o r   ca lc u latio n s   h er e  [ 2 0 - 2 1 ] ,   w h ic h   f o cu s   o n   t y p ical   ite m s   u tili ze d   i n   co n s tr u ct io n ,   alt h o u g h   n o t  ex h au s ti v e  [ 4 6 ] .   T h e  ca r b o n   f o o tp r in t  o f   a  li n ea r   f o o t  o f   r o ad w a y   co n s tr u ctio n   h as   n o t  b ee n   p r ev io u s l y   d eter m i n ed .   T h e  ca r b o n   f o o tp r in t  p er   lin ea r   f o o t  o f   co n s tr u ctio n   is   n ec es s ar y   f o r   en g i n ee r s   a n d   o w n er s   f o r   b u d g et  ch o ices  a s   co m p ar ed   w it h   ca r b o n   f o o tp r in t  o r   g r ee n h o u s e  g as  e m i s s io n s .   T h e  ca r b o n   f o o tp r in t  o f   ea c h   o f   t h e  i n d iv id u al   la y er s   o f   m at er ial  is   ca lcu la ted   b ased   o n   v o lu m e  o f   t h e  o v er all   s ec tio n ,   a   ca r b o n   f o o tp r in t   in   k g / lf   ca n   b e  d eter m i n ed .   T h e  GHG  o r   ca r b o n   f o o tp r in t   is   g i v en   in   k g /to n .   Fro m   d en s itie s   id en ti f ied   i n   th e  P av e m e n t  S u s tai n ab ilit y   s ec tio n ,   th e  k g /to n   o f   m ater ial  ca n   b e  f o u n d   f o r   eith er   HM A   o r   P C C P .   Usi n g   s ta n d ar d   co n v er s io n s   f o r   w ei g h t  p er   i n ch   o f   th ick n es s ,   th e  ca r b o n   f o o tp r in t  f o r   in ch   o f   th ic k n e s s   i s   d eter m i n ed .   T h is   is   a  u s e f u l  co n v er s io n   a s   p av e m e n t  t h ic k n e s s   v ar y   w id el y   ev e n   in   s ta n d ar d   r o ad w a y   s ec tio n s .     A d d in g   a   s tab ilized   b a s e  ad d s   m u ltip le  v ar iab les   to   t h e  eq u atio n .   T h er e  ar e  th r ee   b a s ic  o p tio n s   f o r   ch e m icall y   s tab ilizi n g   s o il  b as e,   b y   ad d in g   f l y   as h ,   li m e,   o r   C KD.   So m e  m et h o d s   u s e  a  m i x   o f   t w o   ch e m ical s ,   b u t  th a t  w ill   b e  o u ts id e  th e  f o cu s   o f   t h is   r e s ea r ch .   Fo r   s i m p licit y   o n l y   o n e  c h e m ical  ad d it iv e  i s   ev a lu ated   at     a  ti m e,   b ased   o n   t h e  ap p licatio n   r ates  g iv e n   ab o v e.   C o m p ar in g   b o th   OKC  a n d   Fi s h er s ,   t h e r e  ar e  f o u r   d if f er en t   d ep th   o f   s o il  s tab ilizatio n ;  6 ”,   8 ”,   1 0 ”  an d   1 4 ”.   T h e  ca r b o n   f o o tp r in t  f o r   1 ”  o f   s o il  s tab ilizatio n   is   b ased   o n     th e  tec h n iq u e;  w it h   F l y - Ash   p r o v id in g   0 . 2 7 4   k g /S F/i n ,   C K D  p r o v id in g   0 . 6 0 3   k g / SF /i n   a n d   L i m e  p r o v id i n g   0 . 8 1 2   k g /SF /i n .   T h er e  ar e  m an y   o p tio n s   f o r   r ed u cin g   th e   ca r b o n   f o o tp r in t  o f   a  r o ad w a y .   C h e v o tis   a n d     Gale h o u s e  [ 2 0 ]   h av e  tab u la ted   a  v ar iet y   o f   ca r b o n   f o o tp r in ts   ass o ciate d   w it h   r o ad w a y   m ai n ten an ce .   Alth o u g h   th e  co n cr ete,   asp h alt  an d   b ase  m ater ia ls   ar e  co n s id er ed   ad d itiv e  in   th is   p ap er ,   u tili zi n g   alter n ati v e  m et h o d s   lik e  w ar m   m i x   asp h alt  ca n   b e  co n s id er ed   a  p o ten tial r ed u ctio n .   T r ee s   ar e  lik el y   to   b e  s ec o n d   o n l y   to   s o il  f o r   ca r b o n   s eq u estra tio n   i n   a n   u r b an   e n v ir o n m en t  [ 4 7 ] .   C alcu latio n s   f o r   ca r b o n   s eq u estra tio n   f r eq u en tl y   co n s id er   tr ee s   as  a  g r o u p   m ak i n g   it   d if f ic u lt  to   ap p l y     a  ca r b o n   o f f s et  f o r   a  s i n g u l ar   tr ee .   Ho w e v er ,   s o m e  r ese ar ch   h as  f o c u s ed   o n   i n d iv id u al  tr ee s   a n d   m o r e   p ar ticu lar l y   s tr e et  tr ee s   a s   a  ca r b o n   o f f s e t  [ 4 0 - 4 8 ]   Fro m   r e s e ar ch   in   th e  T w in   C itie s ,   v a lu e s   o n   a  p er   tr ee   b asis   w er e  d eter m i n ed   [ 3 9 ]   an d   is   p r o v id ed   in   T a b le  2   ad ap ted   f r o m   t h at  r esear ch .   T h e  ad ap ted   tab le  u s es  a  s tr ee t   tr ee   lif esp an   o f   5 0 - 6 0   y ea r s   as  p r o v id ed   b y   Stro h b ac h   at  al.   [ 2 2 ] .   A   s tan d ar d   tr ee   s p ac in g   m u s t  al s o     b e  id en tif ied .       T ab le  2 .   C ar b o n   s eq u estra tio n   o f   tr ee s   ( ad ap ted   f r o m   Ak b ar i [ 4 1 ] .   T r e e   Ty p e   C a r b o n   ( k g )   T r e e   Ty p e   C a r b o n   ( k g )   N o r w a y   map l e     1 6 0   R o b u st a   a n d   S i o u x l a n d   h y b r i d     7 4 5   S u g a r   m a p l e     1 4 5   K e n t u c k y   c o f f e e   t r e e     1 0 5   H a c k b e r r y     1 3 5   R e d   m a p l e     1 4 0   A m e r i c a n   a n d   l i t t l e - l e a v e d   l i n d e n     2 6 5   W h i t e   p i n e     2 1 0   Bl a c k   w a l n u t     1 5 0   B l a c k h i l l s (w h i t e )   sp r u c e     1 6 5   Gre e n   a sh     1 8 0   B l u e   sp r u c e     3 3 5   S p e c i e s A v e r a g e   ( N o t   i n c l u d i n g   R o b u st a   a n d   S i o u x l a n d   h y b r i d )   1 8 0   A v e r a g e   O k l a h o ma  a n d   I n d i a n a   S p e c i e s   1 5 3 . 7 5       As  n o t  all  tr ee s   ar e  av a ilab le  i n   all  p lace s   a n d   s o m e   tr ee s   e x h ib it  u n u s u all y   h i g h   s eq u estra tio n   r ates,   t w o   a v er ag es  f o r   ca lcu latio n s   w er e  d eter m i n ed .   A n   a v er ag e  w a s   tak e n   w it h o u t  th e  R o b u s ta  a n d   Sio u x la n d   h y b r id   w h ic h   ex h ib it s   ex ce p ti o n all y   h i g h   s eq u estra tio n   r ates.  Ok la h o m a  n ati v e  tr ee s   in cl u d e  B lack   W aln u t   w h ic h   i s   ita licized   i n   T ab le  3 .   I n d ian a  n ati v e  tr ee s   i n cl u d e  G r ee n   A s h ,   Su g ar   Ma p le  a n d   R ed   Ma p le  w h ic h   ar e   s h o w n   i n   b o ld .   T h ese  n ati v e  tr ee s   to   o u r   ca s e  s tu d ie s   w er e  also   a v er ag ed .   Sp ac i n g   m a y   b e  d ete r m in ed   b y     th e  d esi g n er   o r   en g i n ee r   f o r   a  r o ad w a y   p r o j ec t.  A   cr o w n   o f   5 0   m 2   o r   5 3 8   SF ,   o r   ap p r o x i m ate l y   2 6 - f o o t  d ia m eter   [ 4 1 ]   is   t h e   b asis   f o r   t r ee   o f f s ets.   Usi n g   a   s li g h t o v er lap ,   tr ee s   w il l b e  as s u m ed   to   b e  s p ac ed   2 0 ’   ap ar t .   T h is   is   a  t y p ical  s tr ee t  tr ee   s p a cin g .   Us in g   t h e   av er a g e  ca r b o n   s eq u estra t io n   a n d   a  5 0 - y ea r   lif e  c y cle,   a  ca r b o n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   A d v   A p p l   Sci   I SS N:  2 2 5 2 - 8814       A   co mp a r is o n   o f th e   ca r b o n   fo o tp r in t o f p a ve men t i n fr a s tr u ctu r e  a n d   a s s o cia ted   …   ( R a ch e l D .   Mo s ier )   233   o f f s et  p er   tr ee   ca n   b e  e s ti m at ed   s o m e w h er e  b et w ee n   1 5 0 - 1 8 0   k g   o v er   th e   li f e  o f   t h e  tr ee .   B ased   o n   a  2 0 ’   s p ac in g   th e  a v er ag e  ca r b o n   o f f s et  p er   lin ea r   f o o t  w o u ld   b e  8 . 2 5   k g /l f.   A d d in g   t u r f   g r ass   t h r o u g h   t h e  u s e  o f   a  v e g etati v e  d r ain a g e  ch an n el  o r   d itch   in s tead   o f   a  co n cr ete  ch an n el  o r   u n d er g r o u n d   s to r m   s e w er   i s   an o t h er   ca r b o n   o f f s et  alter n ati v e.   L ik e  a n y   o th er   s y s te m ,   t h er e  i s     a  ca r b o n   f o o tp r in t  to   th e  in s tal latio n   o f   th e  s y s te m   its el f .   So m e  ad d itio n al  ch o ices  m a y   b e   m ad e.   W h en   u s in g   a  v eg etat iv e  “f ilter   s tr ip ”  o r   d itch ,   a  v al u e  o f   3 6   k g /SF .   m a y   b e  u s ed ,   ca lcu la ted   f o r   a  v a r iet y   o f   lo ca tio n s   in   No r th   C ar o lin a.   T h ese  v alu e s   m a y   b e  in cr ea s ed   w h en   u s i n g   a  w etlan d   ar ea   o r   ar ea   w h i ch   i s   co n tin u all y     w et  [ 3 8 ] .   A lt h o u g h   t h ese  r es u lts   m a y   n o t  b e  co n s id er ed   co m p lete  an d   f o r   ex tr ap o latio n   t o   all  lo ca tio n s ,   it  is   i m p o r tan t  to   n o te  t h at  d ata  co u ld   b e  co m p iled   at  o th er   lo ca t io n s   to   o b tain   a  lo ca ll y   ap p r o p r iate  ca r b o n   o f f s et.   An o th er   o p tio n   i s   to   r ed u ce   t h e  ca r b o n   f o o tp r in t   o f   t h e  a s s o c iated   u ti liti es.   B ased   o n   t h e  H a m m o n d   a n d   J o n es   in v e n to r y   [ 2 1 ] ,   th e  ca r b o n   f o o tp r in t  f o r   a  v ar iet y   o f   p ip es  ca n   b e  d eter m i n ed .   Usi n g   a  1 2 ”  d ia m eter   p ip e  an d   w ei g h t  p er   lin ea r   f o o t  as  a  b asis   f o r   co n s id er atio n ,   t h e  ca r b o n   f o o tp r in t  o f   ty p ical  u tili t y   p ip e  is   p r o v id ed     in   Fi g u r e  1 .           Fig u r e  1 .   C ar b o n   f o o tp r in t o f   1 2 ”  d iam eter   u t ilit y   p ip e  p er   lin ea r   f o o t [ 4 9 ] .       T h er e  ar e  m ater ial  c h o ice  li m itatio n s .   I n   s o m e  ar ea s   C K D  is   r eq u ir ed   f o r   s a n d y   s o il s ,   in   o t h er   lo ca tio n s ,   f l y   as h   a n d   li m e   is   m o r e  ap p r o p r iate.   A   s i m ilar   r eq u ir e m en t  i s   tr u e   f o r   w ater   p ip e  v er s u s   s to r m   w ater   p ip e,   P VC   m a y   b e  r eq u ir ed   f o r   w ater ,   w h ile  r ei n f o r ce d   co n cr ete  p ip e  is   ac ce p tab le  f o r   s to r m w ater .   B y   ite m izi n g   t h e  ca r b o n   f o o tp r in t  to   in cl u d e  all  o f   th e  r o ad w a y   s ec tio n   o r   th e  r i g h t - of - w a y   li m i ts ,   th e   to tal  ca r b o n   i m p ac t c an   b e  d eter m i n ed .   Sin ce   th e  r ig h t - of - w a y   in cl u d es  v eg etatio n ,   t h e  ca r b o n   o f f s et  w i ll b e  ex a m i n ed .       3.   RE SU L T S  A ND  AN AL Y SI S   T h e  p u r p o s e  o f   th is   r esear ch   w a s   to   d eter m i n e  a  ca r b o n   f o o tp r in t  in d ex .   I t  is   p r ef er ab le  to   id en tify   an y   g r ee n h o u s e  g as  e m is s io n s   an d   to   id en ti f y   o p p o r tu n ities   f o r   ca r b o n   s eq u estra tio n .   B y   p r o v id in g   b o th   t y p e s   o f   o p tio n s ,   o w n er s ,   d esi g n er s   an d   e n g i n ee r s   ca n   id en ti f y   “sh o p p in g   li s t”  ite m s   f o r   th eir   r o ad w a y   p r o j ec ts .     T h e  2 4 ’   HM A   R o ad w a y   w it h   No   C u r b   w ill  b e  ex a m in ed   i n   f u r th er   d etail.   So il  s tab ilizat io n   o p tio n s   w ill  b e  ad d ed   an d   a  u tili t y   p ip e  s ec tio n .   T r ee s   w ill  b e  co n s id er ed   in   th e  r o ad w a y   s ec t io n   to   r ed u c e   th e  o v er all  ca r b o n   f o o tp r in t.  T ab u latin g   a ll  o f   t h e  o p tio n s ,   a  m a x i m u m   an d   m i n i m u m   ca r b o n   f o o tp r in t  ar e  f o u n d   a s   s h o w n     in   T ab le  3 .   T h e  o r ig in al  p a v e m e n t   s ec tio n s   f o r   b o th   m u n icip alities   i n cl u d ed   o p tio n s   f o r   b ase  m ater ia l.  T h e  s o il  s tab ilizatio n   m e th o d s   ar e  o p t io n al  a n d   m a y   n o t  b e  ap p licab le  in   all   lo ca tio n s .   C KD   i s   t y p ical l y   u s ed   in   I n d ian a  b u t  m a y   n o t  b e  u s ed   in   Ok lah o m a.   Ho w e v er ,   C K D  w a s   th e  b asis   f o r   ca lcu lati o n   f o r   th e  m i n i m u m   ca r b o n   o f   b o th   r o ad w a y   s ec ti o n s   AS  s h o w n   in   Fi g u r e  2 .   A   s u b to tal  w as  p r o v i d ed   b as ed   o n   th e  r o ad w a y   o p tio n s   o n l y .   T o   ca lcu lat io n   th e  m a x i m u m   in c lu d i n g   tr ee s   an d   u tili ties ,   o n l y   t h e  m a x i m u m   an d   m i n i m u m   ca r b o n   f o o tp r in t  f o r   p ip e  w er e  co n s id er ed ,   s p ec i f icall y   s te el  an d   HDP E .   T r ee s   w er e  s u b tr ac ted   to   f u r th er   r ed u ce   th e  m i n i m u m   ca r b o n   f o o tp r in t.  T h e  as s u m p tio n   i s   th e   w o r s t - ca s e  f o r   ca r b o n   f o o tp r in t  w o u ld   b e  w it h o u t stre et  tr ee s   as a n   o f f s e t.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N : 2 2 5 2 - 8814   I n t J   A d v   A p p l Sci ,  Vo l.  9 ,   No .   3 ,  Sep tem b er   2 0 2 0 :   2 2 7   –   23 9   234       Fig u r e  2 .   2 4 ’   co m p ar is o n   o f   C O 2 e  in   k g /l f   f o r   t w o   t y p ica l r o ad w a y   s ec tio n s .       T ab le  3 .   T o tal  ca r b o n   f o o tp r in t f o r   a  2 4 ’   h m a  r o ad w a y   s ec t io n   O K C   C O 2     ( k g / l f )   F i sh e r s   C O 2     ( k g / l f )   Ty p   H M A   S e c t i o n   1 0 2   -   2 4 '       M a i n   S t / S e c o n d a r y   S t       3 "   T y p e   " B "   A sp h a l t   2 1 . 6 7   1 . 5 "   T y p e   A   H M A   S u r f a c e   1 0 . 8 3   6 "   C o m p a c t e d   S u b g r a d e   1 . 4 8   2 .   5 "   T y p e   A   H M A   I n t e r m e d i a t e     1 5 . 4 3       2 .   5 "   T y p e   A   H M A   B a se   1 5 . 4 3   * 1 0 "   S t a b i l i z e d   S o i l         1 4 "   S t a b i l i z e d   S u b g r a d e         F l y - A sh   ( 1 4 %)   2 . 7 4   F l y - A sh   ( 1 4 %)   3 . 3 3   C K D   ( 5 %)   6 . 0 3   C K D   ( 5 %)   7 . 8 8   L i m e   ( 5 %)   8 . 1 2   L i m e   ( 5 %)   1 0 . 8 0       * 3 "   Ty p e   A   H M A   B a se   1 8 . 5 2   Or       Or       * * 6 "   S t a b i l i z e d   A g g r e g a t e   B a se   1 1 . 4 3   * * 6 "   C o mp a c t e d   A g g r e g a t e   B a se   1 1 . 4 3   N o   C u r b   0   N o   C u r b   0   S u b t o t a l   ( M a x . )   3 4 . 5 8   S u b t o t a l   ( M a x . )   7 1 . 6 5   S u b t o t a l   ( M i n . )   2 5 . 8 9   S u b t o t a l   ( M i n . )   5 6 . 4 6   S t r e e t   T r e e s @   2 0 '   o . c .   - 1 1 . 5   S t r e e t   T r e e s @   2 0 '   o . c .   - 1 1 . 5   P i p e   ( H D P E  M i n . )   8 . 3   P i p e   ( H D P E  M i n . )   8 . 3   P i p e   ( S t e e l   M a x . )   5 5 . 3 9   P i p e   ( S t e e l   M a x . )   5 5 . 3 9   T o t a l   ( M a x . )   8 9 . 9 7   T o t a l   ( M a x . )   1 2 7 . 0 4   T o t a l   ( M i n . )   2 2 . 6 9   T o t a l   ( M i n . )   5 3 . 2 6       Fig u r e  3   illu s tr ates  t h e  co m p a r is o n   o f   C O2 e  o f   t w o   t y p ical  r o ad w a y   s ec tio n s   o f   OK C   a n d   Fis h er s .   T ab le   2   h as  s h o w n   f o u r   o p tio n s   o f   b ase  m ater ial s .   T h ese  b ase  m ater ials   ar e  1 0 ’ ’   s tab iliz ed   s o il  w i th   f l y a s h ,   1 0 ’ ’   s tab ilized   s o il  w it h   C K D,   1 0 ’ ’   s tab ilized   s o il   w it h   l i m e  an d   6 ”  s tab ilized   ag g r eg ate  b ase.   Fig u r e  3 ,    Fig u r e  4 ,  Fig u r e  5   an d   Fig u r e   6   c o m p ar e  th e  C O 2 e  o f   t h ese  b ase  m a ter ials .   W h ile  co m p ar in g   t h ese  f o u r   b ase   m ater ials ,   1 0 ’ ’   s tab ilized   s o il  w it h   f l y   as h   p r o d u ce s   m in i m u m   C O 2 e  an d   6 ”  s tab ilized   ag g r eg ate   b as e   p r o d u ce s   m ax i m u m   C O 2 e.               Fig u r e  3 .   C O2 e  ( k g /l f )   u s i n g   f l y as h     Fig u r e  4 .   C O2 e  ( k g /l f )   u s i n g   C KD       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   A d v   A p p l   Sci   I SS N:  2 2 5 2 - 8814       A   co mp a r is o n   o f th e   ca r b o n   fo o tp r in t o f p a ve men t i n fr a s tr u ctu r e  a n d   a s s o cia ted   …   ( R a ch e l D .   Mo s ier )   235         Fig u r e  5 .   C O2 e  ( k g /l f )   u s i n g   l i m e     Fig u r e  6 .   C O2 e  ( k g /l f )   u s i n g   s tab ilized     ag g r e g ate  b ase       Ma x i m u m   C O2 e  w as  ca lc u lat ed   as  8 9 . 9 7   k g /lf   b y   u s in g   3 ”  T y p e  B   asp h alt,   6 ”  s tab ilized   ag g r e g ate   b ase,   6 ”  co m p ac ted   s u b g r ad e  an d   u tili t y   s teel  p ip e  in   OK C .   T h e  m in i m u m   C O2 e  e m is s io n   w a s   ca lcu la ted   as   2 2 . 6 9   k g /l f   b y   u s in g   3 ”  T y p e  B   asp h alt,   6 ”  s tab ilized   ag g r eg ate  b ase,   f l y   as h   s tab il iz ed   s u b g r ad e,   u tili t y   HDP E   p ip e  an d   o f f s et   s tr ee t  tr ee s   i n   OK C .   F ig u r e   7   a n d   Fi g u r e  8   s h o w s   th e   d etail  o f   m ax i m u m   an d   m i n i m u m   C O2 e  o f   t y p ical  r o ad w a y   s ec tio n s   o f   OK C .   Ma x i m u m   w o r s t  ca s e  C O2 e  co n d itio n   w h il e     th e  m in i m u m   C O2 e  is   r elati v e l y           Fig u r e  7 .   Deta il o f   m a x i m u m   C O2 e  in   OK C           Fig u r e  8 .   Deta il o f   m i n i m u m   C O2 e  o f   OKC     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N : 2 2 5 2 - 8814   I n t J   A d v   A p p l Sci ,  Vo l.  9 ,   No .   3 ,  Sep tem b er   2 0 2 0 :   2 2 7   –   23 9   236   I n   Fis h er s ,   th e  m a x i m u m   C O2 e  w as  ca lc u lated   as  1 2 7 . 0 4   k g /lf   b y   u s i n g   1 . 5 ”  T y p e  A   HM A   s u r f ac e,   2 . 5 ”  T y p e  A  HM A   i n ter m ed i ate,   5 . 5 ”  T y p e  A  HM A  b ase,   6 ”  co m p ac ted   ag g r eg ate   b as e,   an d   u tili t y   s teel  p ip e.   T h e  m in i m u m   C O2 e  w a s   ca lcu lated   as  5 3 . 2 6   k g / lf   b y   u s i n g   1 . 5 ”  T y p e  A   HM A   s u r f ac e,   2 . 5 ”  T y p e  A  HM A  in ter m ed iate,   2 . 5 ”  T y p e   A  HM A   b ase,   6 ”  co m p ac ted   ag g r e g ate  b ase,   f l y   as h   s tab iliz ed   s u b g r ad e,   u tili t y   HDP E   p ip e   an d   o f f s et  s tr ee t   tr ee s   in   Fis h er s .   Fig u r e  9   an d   Fig u r e  10   s h o w s   t h e  d etail  o f   m ax i m u m   an d   m i n i m u m   C O2 e  o f   t y p ical  r o ad w a y   s ec tio n s   o f   Fi s h er s .   T h e  C O2 e  f o r   t y p ica l  r o ad w a y   s ec tio n s   o f   Fis h er s   w a s   h i g h er   th a n   OKC b ec a u s e   Fis h er s   u s ed   ex tr a  HM A   i n ter m ed iate  an d   b ase  s ec tio n s .           Fig u r e  9 .   Deta il o f   m a x i m u m   C O2 e  o f   Fis h er s           Fig u r e  10 .   Deta il o f   m i n i m u m   C O2 e  o f   Fis h er s       4.   CO NCLU SI O N     A lt h o u g h   a  lar g e  a m o u n t  o f   r esear ch   i s   n o w   a v ailab le  q u a n tify i n g   t h e  ca r b o n   f o o tp r in t  f o r   a  v ar iet y   o f   co n s tr u ct io n   m ater ial s ,   t h e y   d o   n o t  co n v er t  t h e m   to   m atc h   b id d ab le  u n its   f o r   U. S.  i n f r as tr u ct u r e   co n s tr u ct io n .   Ho w ev er ,   v er y   litt le  h a s   b ee n   p u b lis h ed   in   t h e  ar ea   o f   ap p licatio n   o f   th e   co llected   ca r b o n   f o o tp r in t  v alu e s   i n   U. S.  i n f r a s tr u ctu r e  co n s tr u ctio n .   T h is   r es ea r ch   p r o v id es  f u r t h er   ap p lica tio n   o f   th e   ca r b o n   f o o tp r in t in   i n f r astr u ctu r e  co n s tr u ctio n ,   b y   ap p l y i n g   k n o w n   c ar b o n   f o o tp r in t v al u es to   ac tu a l r o ad w a y   s ec t io n s   in   o r d er   to   ca lcu late  a  ca r b o n   f o o tp r in t.  T h e  ca r b o n   f o o tp r in t  p er   lin ea r   f o o t  o f   r o ad w ay   co n s tr u ctio n   w a s   d eter m in ed   in   GHG/ lf ,   w h ic h   ca n   b e  u s ed   b y   o w n er s   an d   d esig n er s   to   m a k e  b est   ch o ices  f o r   co s t     an d   s u s tai n ab ilit y .     R ev ie w in g   T ab le  3 ,   u s in g   a  1 2 ”  d ia m eter   p ip e  an d   w ei g h t p e r   lin ea r   f o o t a s   a  b a s is   f o r   co n s id er atio n ,   th e  ca r b o n   f o o tp r in t o f   t y p ical  u tili t y   p ip e  w ith   HDP E   p r o d u ce s   m in i m u m   C O 2 e  a n d   s teel  p r o d u ce s   m a x i m u m   CO 2 e.   W h ile  co m p ar i n g   b ase   m ater ia ls   o f   f l y   a s h ,   li m e,   C KD  a n d   ag g r eg a tes,  f l y   a s h   s tab ilized   s o il  b as e   p r o d u ce s   m i n i m u m   C O 2 e  a n d   s tab ilized   a g g r e g ate  b ase   p r o d u ce s   m a x i m u m   C O 2 e.   W h ile  il lu s tr atin g     th e  co m p ar is o n   o f   C O2 e  o f   t w o   t y p ical  r o ad w a y   s ec tio n s   o f   OKC  an d   Fis h er s ,   it  is   o b v io u s   th at  th e  t w o   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.