重晶石混凝土具有较高的表观密度,对X、γ射线有很好的屏蔽效果,它被广泛应用于核电、国防和医疗工程中。随着核技术应用的快速发展,辐射防护显得尤其重要,目前屏蔽建设项目多采用模块化施工技术来提高结构的整体性,而模块内部布置大量的钢筋件、连接件和系统管道,导致操作空间狭窄,普通重晶石混凝土难以振捣密实,给混凝土屏蔽效果带来严重风险。自密实混凝土是一种在自身重力作用下无需振捣便可填充密实的混凝土,适用于钢筋密集、结构复杂的建筑物。本文通过研究得到一种具有高流动性和防辐射性能的自密实重晶石混凝土,不仅可解决屏蔽建设项目中普通重晶石混凝土难以振捣密实问题,还可缩短施工工期,改善施工环境,使重晶石混凝土能更广泛应用于核电、国防和医疗等屏蔽项目建设中,此研究具有一定的实际应用价值。本文针对重晶石自重大,易发生骨料沉降导致混凝土离析等问题,采取掺入适量的粉煤灰与阴极射线管（CRT）玻璃粉,重晶石粗细骨料连续级配的方法进行改善,采用正交试验方法研究水胶比、减水剂用量和砂率对混凝土工作性能、力学性能和防辐射性能的影响,确定最优配合比,成功制备出自密实重晶石混凝土,并基于Herschel-Bulkley模型采用CFD软件对自密实重晶石混凝土的V型漏斗试验进行数值模拟,主要结论如下:（1）采用功效系数法综合评价自密实重晶石混凝土的坍落度、扩展度、T₅₀₀和V型漏斗时间得出最优配合比组合为水胶比0.43、减水剂用量2.3%、砂率45%,具体配合比为水泥:粉煤灰:CRT玻璃粉:重晶石砂:重晶石粗骨料:水=1:0.30:0.23:3.88:4.74:0.56。（2）根据正交试验因素与指标的关系可知,随着水胶比从0.42增加到0.44,自密实重晶石混凝土的V型漏斗时间、抗压强度减小,T₅₀₀、防辐射性能先减小后增大;减水剂用量从2.3%增加到2.5%,混凝土的坍落度、T₅₀₀和V型漏斗时间先减少后增加,防辐射性能先增加后减少,抗压强度持续减少;砂率从45%增加到47%,混凝土的工作性能、防辐射性能持续降低,抗压强度逐渐增大。（3）对自密实重晶石混凝土坍落度影响最大的因素是减水剂用量,对T₅₀₀、V型漏斗时间和抗压强度影响最大的因素是水胶比,对扩展度、防辐射性能影响最大的因素是砂率。（4）CFD数值模拟采用结构性划分网格,基于压力的非稳态隐式分离式进行计算,将模拟结果与试验数据进行对比分析得出:混凝土试验与模拟的流变形态基本一致,V形漏斗试验通过时间与数值模拟通过时间的相关性整体在0.9以上,数据基本吻合,表明基于H-B模型采用CFD软件可以模拟自密实重晶石混凝土的V形漏斗试验。