本发明提供了一种无机防碳化涂料及其制备方法和应用、无机防碳化涂层，涉及混凝土技术领域。本发明提供的无机防碳化涂料，按质量分数计，包括以下制备原料：钢渣80～120份、碳化硅0～4份、减水剂2～6份和水30～50份。本发明中，钢渣具有较高的碳酸化反应活性，其碳化后的产物为碳酸钙晶体和高度聚合的SiO2凝胶，碳化反应开始时的CO2扩散速率较快，在钢渣颗粒表面生成大量的碳酸钙，经碳化后，SiO2凝胶将未反应的钢渣中的硅酸钙包裹，而碳酸钙晶体填充在钢渣颗粒孔隙之间，形成致密结构，当无机防碳化涂料涂覆于混凝土基体表面时，与基体具有优异的粘结效果，并且具有防止混凝土基体碳化的效果。