Revista Politécnica

Autoregressive Models for Forecasting Wind Speed in the Rural Area of Socabaya, Peru, 2022

Resumen: La zona rural del Perú presenta una gran variabilidad de vientos, su desconocimiento debido a la ausencia de modelos de predicción tiene un efecto desfavorable en la agricultura, infraestructura, seguridad, transporte y optimización de la energía eólica. Este trabajo obtiene un modelo de media móvil integrada autorregresiva (ARIMA) de predicción de la rapidez de viento en el lenguaje de programación R para la zona rural del Perú, distrito de Socabaya de Arequipa. La metodología consiste en el método cuantitativo y técnica documental, con una muestra de 334 datos de viento del año 2022 de la estación meteorológica Administración Nacional de Aeronáutica y Espacio (NASA) (POWER, 2023) para el distrito de Socabaya. Utilizando R, se aplicó el método paramétrico: Dicker-Fuller, Levene, D'Agostino, Kwiatkowski-Phillips-Schmidt-Shin (KPSS) y diferenciación (d=1) para lograr la normalidad y estacionariedad de los datos. Se analiza la función de autocorrelación simple (ACF) y función de autocorrelación parcial (Parcial ACF) mediante un proceso de ajuste recursivo, criterio de información de Akaike (AIC) para elegir el mejor modelo ARIMA de predicción. El resultado obtenido es el modelo de predicción de viento ARIMA (1, 1, 2), con una precisión de error de escala absoluta de media (MASE) de 0,849. Se concluye que el modelo ARIMA obtenido puede usarse para predecir la velocidad de viento en Socabaya a corto plazo, desde el 29 de noviembre hasta 8 de diciembre del 2022, y su aleatoriedad estaría influenciado por la variabilidad climática y cantidad de datos del año 2022.

Abstract: The rural area of Peru presents a great variability of winds, its ignorance due to the absence of prediction models has an unfavorable effect on agriculture, infrastructure, security, transportation and optimization of wind energy. This work obtains an autoregressive integrated moving average (ARIMA) model for the prediction of wind speed in the R programming language for the rural area of Peru, Socabaya district of Arequipa. The methodology consists of the quantitative method and documentary technique, with a sample of 334 wind data from the year 2022 from the National Aeronautics and Space Administration (NASA) meteorological station (POWER, 2023) for the Socabaya district. Using R, the parametric methods Dickey-Fuller, Levene, D'Agostino, Kwiatkowski-Phillips-Schmidt-Shin (KPSS), and differencing (d=1) were applied to achieve normality and stationarity of the data. The simple autocorrelation function (ACF) and partial autocorrelation function (Partial ACF) are analyzed by means of a recursive adjustment process, Akaike's Information Criterion (AIC) to choose the best ARIMA prediction model. The result obtained is the ARIMA (1, 1, 2) wind prediction model, with a mean absolute scale error (MASE) precision of 0.849. It is concluded that the ARIMA model obtained can be used to predict the wind speed in Socabaya in the short term, from November 29 to December 8, 2022, and its randomness would be influenced by climate variability and amount of data from the year 2022.

Hydraulic Flow Behavior in the Numerical Model of a Vortex Energy Sink

Resumen: Para analizar y comprender el comportamiento del flujo en estructuras hidráulicas, se construyen modelos a escala, sin embargo, en el caso del disipador de energía tipo vórtice, la naturaleza helicoidal del flujo dificulta su análisis y la medición de datos, por lo tanto, se ha creado un modelo numérico a escala real que permitiera un análisis más eficiente del flujo en este tipo de disipador. Se aplicó la metodología de la dinámica de fluidos computacional mediante el software adecuado. Primero fue creada la geometría del disipador, luego el mallado, posteriormente se establecieron las condiciones de borde y parámetros físicos, con lo cual se resolvió el modelo obteniendo resultados que fueron validados con datos experimentales del modelo físico, para finalmente analizar el prototipo. Los resultados obtenidos no solo demostraron la aplicabilidad de la dinámica de fluidos computacional (CFD) en el diseño hidráulico y su calibración, sino que también proporcionaron una distribución espacial de las características hidráulicas a lo largo del prototipo, aspecto esencial en el diseño de este tipo de estructuras.

Abstract: In order to analyze and understand the flow behavior in hydraulic structures, scale models are built; however, in the case of the vortex-type energy dissipator, the helical nature of the flow makes its analysis and data measurement difficult; therefore, a full-scale numerical model was built to allow a more efficient analysis of the flow in this type of dissipator. The computational fluid dynamics methodology was applied using the appropriate software. First, the heatsink geometry was created, then the meshing, after the boundary conditions and physical parameters were established, with which the model was solved, obtaining results that were validated with experimental data of the physical model, to finally analyze the prototype. The results obtained not only demonstrated the applicability of Computational Fluid Dynamics (CFD) in the hydraulic design and its calibration, but also provided a spatial distribution of the hydraulic characteristics along the prototype, an essential aspect in the design of this type of structures.

Closed-loop Speed Control for a Three-Phase Alternating-Current Motor using a Modbus Network

Resumen: Varias empresas manufactureras en México son renuentes a automatizar y controlar su maquinaria por medio de computadoras, sistemas embebidos u otros dispositivos electrónicos para propósitos de laboratorio. A pesar de las ventajas que ofrecen los dispositivos mencionados para implementar algoritmos innovadores de automatización y control, las compañías prefieren utilizar controladores lógicos programables ya que satisfacen totalmente sus requerimientos de robustez, simplicidad, conectividad y costo. Así, para que las compañías puedan beneficiarse de los últimos avances en tecnología, la ejecución de algoritmos de control en controladores lógicos programables puede ser una solución apropiada. Considerando la problemática expuesta y con la motivación del uso extensivo de motores de corriente alterna en las máquinas industriales, este artículo presenta un controlador en malla cerrada para regular la velocidad de un motor de inducción trifásico por medio de una red Modbus que únicamente utiliza hardware de propósito industrial, propiamente dos controladores lógicos programables, una interfaz humano-máquina y un variador de frecuencia. Esto representa una ventaja respecto al estado del arte, ya que los resultados de trabajos similares reportados en la literatura fueron obtenidos utilizando computadoras personales o hardware de propósito académico además del hardware industrial. La regulación de velocidad fue lograda a través de un controlador proporcional-integral ejecutado en un controlador lógico programable, cuya realimentación es suministrada por otro dispositivo similar que está completamente dedicado a la lectura de un codificador óptico industrial; asimismo, las señales de control se enviaron al motor de corriente alterna usando un variador de frecuencia. La red de control propuesta fue probada por medio de diversos experimentos de regulación, bajo diferentes condiciones, para evaluar su efectividad y robustez. Los resultados obtenidos fueron satisfactorios en términos de la precisión del seguimiento de la consigna de velocidad en comparación a los trabajos más parecidos del estado del arte, propiamente se eliminó el error en el estado estacionario 12 segundos antes para referencias 75 % más grandes y un RMSE 22 % menor que otros trabajos, los cuales son los mejores resultados reportados hasta el momento. Dichos logros motivan a la futura implementación de técnicas de control más avanzadas en máquinas accionadas por motores trifásicos utilizando únicamente hardware de propósito industrial.

Abstract: Several manufacturing companies in Mexico are reluctant to automate and control their machinery through computers, embedded systems or other laboratory-purpose hardware. Despite the advantages regarding the implementation of cutting-edge control and automation algorithms using the aforementioned devices, the companies rather prefer the use of programmable logic controllers since their robustness, simplicity, connectivity and cost requirements are fully accomplished. Thus, so that the companies may benefit from the state-of-the-art developments, the execution of control algorithms employing programmable logic controllers is an appropriate solution. Considering such a context and motivated by the extensive use of AC motors in industrial machinery, this paper presents a closed-loop controller for speed regulation of a three-phase induction motor by means of a Modbus network, which is compound only by industrial-purpose hardware, namely two programmable logic controllers, a human-machine interface and a variable-frequency drive. This represents a step beyond the state of the art because the results in similar works reported in the literature were obtained using personal computers, academic-purpose hardware or a combination of both academic-industrial technologies. The speed regulation was achieved through a proportional-integral controller executed in a programmable logic controller, whose feedback was supplied by another similar device completely dedicated to read and decode an industrial optical encoder; furthermore, the control signals were commanded to the alternating current motor using a variable-frequency drive. The proposed control network was tested through diverse regulation experiments, under different conditions, in order to assess its effectiveness and robustness. The obtained results were successful in terms of accuracy of the speed set-point tracking in comparison to the most similar works of the state of the art, namely zero steady-state error was achieved, 12 seconds earlier for 75 % larger references and 22 % less RMSE than other works, which are the best results reported so far. Such successful achievements encourage the later implementation of more advanced control techniques on three-phase-motor based industrial machinery using only industrial-purpose hardware.

Artificial Neural Network Model to Predict the Factor of Safety in Earth Dams Subjected to Rapid Drawdown

Resumen: El desembalse rápido se ha identificado como una de las causas más frecuentes de las fallas en taludes debido a los efectos asociados a la sequía y a los cambios de operación al incorporar hidroeléctricas, los cuales influyen en el nivel de llenado de las presas de tierra. Esta investigación tiene como objetivo fundamental la obtención de modelos predictivos basados en Redes Neuronales Artificiales que devuelvan el factor de seguridad del talud aguas arriba en presas de tierra homogéneas ante el efecto del desembalse rápido. Se definieron tres geometrías y 40 suelos para conformar el terraplén, a partir de los cuales se construyeron modelos numéricos híbridos de flujo de agua transitorio con suelos no saturados, considerando tres velocidades de desembalse. A partir de estos resultados, se construyó una base de datos para desarrollar los modelos predictivos, a través del programa KNIME y un algoritmo basado en Redes Neuronales Artificiales. Se analiza, además, el comportamiento del factor de seguridad en función del tiempo para establecer sus intervalos de recuperación. Los principales resultados muestran que el factor de seguridad mínimo se obtiene entre el 52 % y el 88 % del tiempo total de desembalse. En cuanto a los modelos predictivos, los coeficientes de determinación R2 ajustados fueron superiores al 95 % en todos los casos y los errores se mantuvieron por debajo de 10 %. Se demuestra una alta efectividad en este tipo de herramienta y la validez de su aplicación a problemas geotécnicos.

Abstract: Rapid drawdown has been identified as one of the most frequent causes of slope failures due to the effects associated with drought and operational changes when incorporating hydroelectric plants, which influence the filling level of earth dams. The main goal of this research is to obtain predictive models based on Artificial Neural Networks that return the factor of safety of the upstream slope in homogeneous earth dams in the face of the effect of rapid drawdown. Three geometries and 40 soils were defined to form the embankment, from which hybrid numerical models of transient water flow with unsaturated soils were built, considering three discharge speeds. From these results, a database was built to develop the predictive models, by means of the KNIME program and an algorithm based on Artificial Neural Networks. The behavior of the factor of safety as a function of time is also analyzed to establish its recovery intervals. Main results show that the minimum factor of safety is obtained between 52 % and 88 % of the total drawdown time. Regarding the predictive models, the adjusted R2 determination coefficients were greater than 95 % in all cases and the errors remained below 10 %. This demonstrates a high effectiveness of this algorithm and the validity of its application to geotechnical problems.

Stabilization of Expansive Soils in Panama with Seashell Residue Mixtures

Resumen: Los suelos expansivos son característicos de regiones tropicales, presentando grandes cambios volumétricos cuando su contenido de agua varía; estos cambios suelen presentar problemas estructurales en las cimentaciones provocados directamente por el comportamiento del material sobre el cual han sido construidas. Para controlar la expansión en suelos se emplean materiales cementantes, como el carbonato de calcio (CaCO3), que es un mineral que se encuentra en muchas partes del planeta. Los exoesqueletos de animales marinos, residuos de actividades industriales como la pesca y la extracción de arena marina, que pudieran reutilizarse como una fuente rica en CaCO3. El objetivo de este estudio es evaluar la viabilidad para la estabilización de suelos expansivos en Panamá, a través de la compactación controlada y la adición de estabilizantes como la concha marina y el cemento, y así determinar la proporción óptima en el suelo expansivo del estudio, atendiendo al ODS 12 “Producción y consumo responsable”. Se caracterizó el suelo expansivo, la composición química del suelo y de la concha de mar, y se determinó el esfuerzo máximo a soportar a través del ensayo de la compresión no confinada del suelo expansivo con las adiciones realizadas, para determinar la mezcla y proporción óptima de estabilización. La mezcla de cemento/concha marina al 35 % obtuvo los mejores resultados, esto muestra viabilidad para el empleo de los residuos de concha marina como material cementante para la estabilización de suelos expansivos en Panamá.

Abstract: Expansive soils are characteristic of tropical regions, presenting great volumetric changes when their water content varies. These changes usually present structural problems in the foundations caused directly by the behavior of the material on which they have been built. Cementitious materials are used to control expansion in soils such as calcium carbonate (CaCO3), that is mineral found in many parts of the planet. The exoskeletons of marine animals, waste of industrial activities such as fishing and the extraction of sea sand, that could be reused as a rich source of CaCO3. The objective of this study is to evaluate the feasibility for the stabilization of expansive soils in Panama, through controlled compaction and the addition of stabilizers such as seashell and cement, and thus determine the optimal proportion in the expansive land of the study, according to SDG 12 Responsible production and consumption. The expansive soil, the chemical composition of the soil and the seashell were characterized, and the maximum stress to be supported was determined through the unconfined compression test of the expansive soil with the additions made to determine the optimal mixture and proportion of stabilization. The 35 % cement/seashell mixture was obtained as the best results, this shows feasibility for the use of seashell waste as a cementing material for the stabilization of expansive soils in Panama.

Design and Implementation of a Portable Piezoelectric Power Generation Prototype

Resumen: Este documento presenta una investigación sobre el diseño y evaluación de un sistema de recolección de energía piezoeléctrica utilizando una alfombra con múltiples elementos piezoeléctricos. La investigación inicia con una introducción sobre la importancia de desarrollar fuentes alternativas de energía renovable para dispositivos electrónicos portátiles. Posteriormente, se presenta una revisión de literatura sobre tecnologías de recolección de energía del movimiento humano, enfocándose en materiales piezoeléctricos. La metodología describe el diseño de un prototipo de alfombra piezoeléctrica compuesta por una capa de goma, una lámina de acrílico y múltiples elementos piezoeléctricos conectados en paralelo a un circuito recolector de energía. Se realizaron pruebas para caracterizar la respuesta de los sensores piezoeléctricos y evaluar el sistema de recolección de energía bajo diferentes configuraciones. Los resultados indican que un solo elemento generó 18,59 μJ, mientras que 10 elementos conectados produjeron 297,4 μJ con un voltaje de 0,57 V. Además, el sistema permite la adquisición remota de datos a través de la plataforma IoT Thingspeak.

Abstract: This document presents a research on the design and evaluation of a piezoelectric energy harvesting system using a mat with multiple piezoelectric elements. The research begins with an introduction on the importance of developing alternative sources of renewable energy for portable electronic devices. Subsequently, a literature review on human motion energy harvesting technologies is presented, with a focus on piezoelectric materials. The methodology describes the design of a piezoelectric mat prototype consisting of a rubber layer, an acrylic sheet, and multiple piezoelectric elements connected in parallel to an energy harvesting circuit. Tests were conducted to characterize the response of the piezoelectric sensors and evaluate the energy harvesting system under different configurations. The results indicate that a single element generated 18,59 μJ, while 10 connected elements produced 297,4 μJ with a voltage of 0,57 V. Furthermore, the system enables remote data acquisition through the IoT platform Thingspeak.

Simultaneous Optimization of the Parameters of Under-Frequency Load Shedding Schemes and Grid-forming Converters

Resumen: Al reemplazar la generación síncrona con generación basada en convertidores, se reduce la inercia rotacional disponible en el sistema eléctrico. Esta disminución de inercia modifica el comportamiento dinámico del sistema, lo que provoca cambios más pronunciados en la frecuencia del mismo y aumenta la posibilidad de activar esquemas de disparo automático de carga (DAC). Con el fin de evitar la disminución de la inercia rotacional, en la literatura se han elaborado esquemas de control para los convertidores que emulan el comportamiento de las máquinas síncronas, conocidos como controles grid-forming. Este artículo presenta una metodología general que permite optimizar simultáneamente los parámetros de los esquemas DAC y convertidores grid-forming en sistemas de baja inercia rotacional. El objetivo es minimizar la carga disparada durante eventos de baja frecuencia. Se presentan dos aportaciones: la primera es el procedimiento para evaluar la función objetivo, que consiste en evaluarla mediante el uso de resultados de una simulación en el dominio del tiempo; la segunda es la integración de parámetros de control grid-forming al problema de optimización, con el fin de aprovechar la respuesta rápida de los convertidores y proporcionar una respuesta más eficiente ante eventos de baja frecuencia. La metodología ha sido validada mediante diversos casos de estudio desarrollados usando el sistema de potencia tradicional de 9 barras, presentado originalmente en el libro de P.M. Anderson. Los resultados obtenidos corroboran que la metodología propuesta reduce la activación del esquema DAC durante un evento de baja frecuencia.

Abstract: By replacing synchronous generation with converter-based generation, the rotational inertia available in the electrical system is reduced. This reduction in inertia modifies the dynamic behavior of the system, which causes more pronounced changes in the system frequency and increases the possibility of activating under-frequency load shedding (UFLS) schemes. In order to avoid the decrease in rotational inertia, novel control schemes for converters that emulate the behavior of synchronous machines have been developed in the literature, known as grid-forming controls. This article presents a general methodology that allows simultaneously optimizing the parameters of UFLS schemes and grid-forming converters in low rotational inertia systems. The goal is to minimize the load triggered during low frequency events. Two contributions are presented: the first is the procedure to evaluate the objective function, which consists of evaluating it by using the results of a time-domain simulation; The second is the integration of grid-forming control parameters to the optimization problem, with the aim of taking advantage of the fast response of the converters and providing a more efficient response to low frequency events. The methodology has been validated through various case studies developed using the traditional 9-bus power system, originally presented in the book by P.M. Anderson. The results obtained corroborate that the proposed methodology reduces the activation of the DAC scheme during a low frequency event.

Effect of Total Replacement of Quarry Aggregate by River Aggregate on the Strength of Concrete

Resumen: Actualmente, la recolección y el proceso de triturado de agregado finos y gruesos, se ha vuelto costoso y ha aumentado el tiempo de transporte por la complejidad de ciertas zonas en la sierra del Perú. Como consecuencia se extrae agregado de río como sustitución total del agregado fino y grueso para la preparación de concreto estructural, desconociendo a ciencia cierta si es totalmente viable utilizar este agregado para beneficio de intereses constructivos. Por lo cual, este estudio tiene como objetivo evaluar la sustitución total del agregado fino y grueso por el agregado de río obtenido de la ciudad de Cajamarca, Perú sobre las propiedades mecánicas del concreto. Se fabricaron probetas de hormigón con árido fino y grueso y otras con árido de río de las canteras Huaquillo y Portachuelo, respectivamente. Se consideraron los diseños de 175 kg/cm2 y 210 kg/cm2, además ensayos como slump, peso unitario, resistencia a la compresión, flexión y un análisis de varianza (ANOVA) en bloque de Tukey. Se realizó una campaña experimental con pastas cementosas para evaluar el efecto en las propiedades físicas y mecánicas debido al uso de agregado de río, las muestras que contenían agregado fino y agregado grueso revelaron buenos resultados en términos de propiedades mecánicas. Sin embargo, el concreto elaborado con agregado de río cumplen con la resistencia mínima requerida de diseño teórico siendo apta para utilizarse como sustituto total, siendo un tema científico nuevo e importante a destacar.

Abstract: Currently, the collection and crushing process of fine and coarse aggregate has become costly and transportation time has increased due to the complexity of certain areas in the Peruvian highlands. As a consequence, river aggregate is extracted as a total substitution of fine and coarse aggregate for the preparation of structural concrete, but it is not known for sure if it is totally viable to use this aggregate for the benefit of construction interests. Therefore, the objective of this study is to evaluate the total substitution of fine and coarse aggregate by river aggregate obtained from the city of Cajamarca, Peru, on the mechanical properties of concrete. Concrete specimens were manufactured with fine and coarse aggregate and others with river aggregate from the Huaquillo and Portachuelo quarries, respectively. It is considered the designs of 175 kg/cm2 and 210 kg/cm2, in addition to tests such as slump, unit weight, compressive strength, flexural strength and an analysis of variance (ANOVA) in Tukey's block. An experimental campaign was carried out with cementitious pastes to evaluate the effect on physical and mechanical properties due to the use of river aggregate; the samples containing fine aggregate and coarse aggregate revealed good results in terms of mechanical properties. However, concrete made with river aggregate meets the minimum required theoretical design strength and is suitable to be used as a total substitute, which is a new and important scientific issue to highlight.

Use of Unrestricted Minimization of a Spectral Function to Estimate the Visible Zone in Matlab 19.0

Resumen: Debido a la simplicidad y amplia aplicabilidad, la minimización irrestricta en la zona visible (Vis) es una herramienta importante para resolver muchos problemas de optimización de parámetros y condiciones operativas de sistemas fotovoltaicos. El propósito de este trabajo es usar la minimización irrestricta de una función objetivo simplificada ξ para estimar la zona Vis. Utilizamos el método cuantitativo y técnica documental, con una muestra de 34 datos experimentales Vis de la estación de la Universidad Heredia. Se utilizó el Software Matlab 19.0 y se aplicó el método paramétrico: minimización de un modelo matemático mediante el algoritmo básico con corrección de Armijo mediante el backtracking. El resultado obtenido es un optimizador factible de ξ en 33 iteraciones, la cual determinó un modelo de transferencia de la zona Vis de turbidez por aerosoles (() 3,69x10-2 y capa de ozono (l) 57,40x10-2 cm con parámetros estadísticos de incertidumbre 0,132%, 2,066% para el error de sesgo medio relativo (rMBE) y error cuadrático medio relativo (rRMSE) respectivamente. Se concluyó que la atmósfera de la Universidad Heredia presenta un cielo blanco alternado turbio sin agujero de ozono.

Abstract: Due to the simplicity and wide applicability, unrestricted minimization in the visible zone (Vis) is an important tool to solve many optimization problems of parameters and operating conditions of photovoltaic systems. The purpose of this work is to use unrestricted minimization of a simplified objective function ξ to estimate the Vis zone. We used a quantitative method and a documentary technique, analyzing a sample of 34 Vis experimental data from the Heredia University station. The parametric method was applied by means of the Matlab 19.0 Software, specifically through the minimization of a mathematical model employing the basic algorithm with Armijo correction using backtracking. The result obtained is a feasible optimizer of ξ in 33 iterations, which determined a transfer model of the Vis zone of aerosol turbidity (() 3.69x10-2 and ozone layer (l) 57.40x10-2 cm with statistical parameters of uncertainty 0.132%, 2.066% for the relative mean bias error (rMBE) and relative root mean square error (rRMSE) respectively. It is concluded that the atmosphere of the Heredia University presents a cloudy alternating white sky without an ozone hole.

Effects of cardboard and recycled ceramics on the properties of hydraulic concrete

Resumen: El problema del concreto hidráulico en canales abiertos se deriva de factores de diseño, construcción deficiente y condiciones climatológicas adversas que hacen que el concreto sea menos duradero y propenso a desarrollar defectos superficiales que debilitan su resistencia física y mecánica. El estudio analizó el efecto de la ceniza de cartón (CC) y cerámica reciclada (RC) en las propiedades físicas y mecánicas del concreto hidráulico. La investigación fue de diseño experimental, que incluyó ensayos de absorción de agua, permeabilidad, resistencia a la compresión y resistencia a la flexión. Se utilizaron diferentes combinaciones para sustituir el cemento en proporciones de CC 1,5 % + RC 1 %, CC 3 % + RC 2 %, CC 4,5 % + RC 3 %, y CC 6 % + RC 4 %, que luego se compararon con la norma ASTM y una muestra control. Los resultados indicaron una absorción de agua de 0,061 g/s y una permeabilidad de 297,09 g/m2, ambas inferiores. Las mayores resistencias mecánicas a los 7, 14 y 28 días alcanzaron resistencias a compresión de 191,75 ± 1,22 kg/cm2, 274,38 ± 3,06 kg/cm2, 323,34 ± 6,85 kg/cm2, y resistencias a flexión de 31,32 ± 0,04 kg/cm2, 33,23 ± 0,16 kg/cm2 y 35,76 ± 0,31 kg/cm2. Se concluye que la combinación óptima para los ensayos físicos y mecánicos se consigue con la combinación de CC 3 % y RC 2 %; para una mayor cantidad de CC y RC respecto a la muestra óptima, el concreto tiende a deteriorarse y perder resistencia.

Abstract: The problem of hydraulic concrete in open channels stems from design factors, poor construction, and adverse weather conditions that make the concrete less durable and prone to developing surface defects that weaken its physical and mechanical strength. The study looked at the effect of cardboard ash (CC) and recycled ceramic (RC) on the physical and mechanical properties of hydraulic concrete. The research was of experimental design, which included tests of water absorption, permeability, compressive strength and flexural strength. Different combinations were used to replace cement in proportions of CC 1.5 % + RC 1 %, CC 3 % + RC 2 %, CC 4.5 % + RC 3 %, and CC 6 % + RC 4 %, which were then compared to the ASTM standard and a control sample. The results indicated a water absorption of 0.061 g/s and a permeability of 297.09 g/m2, both lower and lower. The highest mechanical strength at 7, 14 and 28 days reached compressive strengths of 191.75 ± 1.22 kg/cm2, 274.38 ± 3.06 kg/cm2, 323.34 ± 6.85 kg/cm2, and flexural resistance of 31.32 ± 0.04 kg/cm2, 33.23 ± 0.16 kg/cm2 and 35.76 ± 0.31 kg/cm2. It is concluded that the optimal combination for physical and mechanical tests is achieved with the combination of CC 3 % and CR 2 %; for a greater amount of CC and CR with respect to the optimal sample, the concrete tends to deteriorate and lose strength.